所謂隕石是一塊小游星或者石質的慧星碎片從太空中墜落而下。在一九五０年代大學或研究所時，我學到極為零碎片斷有關隕石的事情。它們的領域經常祇是極少一部份的侷限範圍。然而，對隕石學家與太空化學家而言，這些外來的岩石卻對於初始的太陽系提供了獨特的一瞥。
關於隕石的研究主要根據很少的標本在撞擊地球不久之後很快被發現研究，以免被風化變質。通常直徑幾英吋或者大到幾英呎，這些標本常是在農田中意外的被發覺到。大部份它們體積太小無法造成顯著的撞擊隕石坑。迄今所知道最大的隕石，仍然在Namibia原地，估算重達六十六公噸，而最大的展石隕石則是陳列在紐約市的海頓天文館中大約三十四公頓。
我在學校時候所學得的教科書上內容大略指出在太陽系早期形成過程中，大型物質的撞擊是很普遍而且對地球及其它星球形成發展有極重要的貢獻。但是書中指出，類似的撞擊在地球現今表面形成之前就停止了。它停止的原因在於從早期太陽系遺留下來的碎片之源已經耗盡了。在月球表面及火星上這種坑洞仍然隨處可見，那是源於早期的撞擊痕跡，但是在地球上的則因為侵蝕作用而被抹去消失。在地球上所發現的小型隕石坑僅僅是殘餘碎片的些許遺痕而已。故事就是如此陳述。就如同許多事情我們認為真正知道了一樣，這個故事實際上僅有一部份是正確的。
最大的錯誤點在於我們未能認識到大型的天外之物在早期撞擊之後仍然持續墜落地球。其中最為人熟知的就是美國亞利桑那州的隕石坑，也稱為Barringer坑。這個隕石坑在一九五０年代的教科書中曾約略提及到。關於它的形成以及它一些地球上圖形構造被宣稱為撞擊所致者，都引起了經年的爭辯不休。如果去重讀五十年代的科學報導，我們得到的印象是地質學家們並不想正視這些現今的隕石坑洞。大部份的地質學者過去堅信隕石坑是經由火山爆發所造成的，即令這個地區充滿了含鐵─鎳合金的金屬碎片。
到1960-1970年代期間，因為幾個重要的發現而整個事情為之改觀：（1）兩種型式的石英礦物──超石英與單斜石英──被發覺，是經由大歸模撞擊作用的高壓所產生的指示礦物；（2）經由衛星影像顯示地球上的構造極像隕石坑，因而以前的推測（火山口，侵蝕的結果等）都逐漸消逝淡化了；（3）經由阿波羅太空人攜帶回來的月球岩石經定年結果顯示隕石坑較早期撞擊在時間上要晚的多；以及（4）根據天文觀測結果在近地球的太空中仍然有許多大型的物體其軌道和地球軌道重疊──換言之，這些星體有可能和地球互相撞擊。
有了這些線索的鼓舞，地質學家開始在全球尋找隕石坑的分佈。到今天為止超過了一百個隕石坑已被證實了。事實上，亞利桑那州的隕石坑已被降級或為次要的角色，是一個個較小型的（僅直徑1.2公里），而且是較為年輕的（大約五萬年前）。
然而，大部份的古生物學者以及許多地質學者並沒有認識到關於隕石坑的新研究結果，他們也全然無知於舊的關於早期撞擊看法已經被推翻掉而不存在了。這就是當一九八０年Alvarez的論文提出了隕石撞擊造成白堊紀／第三紀大滅絕之因時，引起了喧然大波的不信任與質疑。那就好像是提出了恐龍被來自太空艙中小綠人射殺一樣，令他們覺得不可思議。
◎形成隕石坑的頻率
現今的論點大略是認為雖然確實具有早期階段性的綿密隕石撞擊現象。接續明顯的式微，然而撞擊仍然以相當的頻率持續至今。甚而有證據顯示了這個頻率在過去六億年間反而增加了。
最新的估算撞擊頻率如表所示，這個數字來自美國地質調查所的Eugene Shoemaker的研究報告，他對隕石撞擊方面的研究貢獻良多，同時對有關於穿越地球軌道的慧星以天文望眼鏡去找尋也有很大貢獻。這個估算是陳現出在某一特定大小的隕石坑造成所需要平均的時程（即，等待時程）。這包括了坑洞經由小游星（占70﹪）以及經由慧星（30﹪）所造成的。隕石坑洞的大小可以大略推估出撞擊物體本身的體積大小。根據其速率，撞擊角度，及其它因素，一個一公里直徑的物體能造成一個10-20公里直徑的坑洞；一個10公里直徑的物體能造成150公里直徑的坑洞。注意在表中略去了最小型的一些坑洞，像是亞利桑那州的隕石坑──雖然它再一次出現於電視與影像中令人印像極為深刻。這個隕石坑大概是由一個相當於足球場大小的物體撞擊而成。就如同我曾經討論過的許多自然界現象一樣，隕石分佈呈相當不對稱歪曲的分佈曲線：許多小型坑，很少數大型的坑。
（隕石坑直徑） （平均時程）
＞10公里 11萬年
＞20公里 40萬年
＞30公里 120萬年
＞50公里 1250萬年
＞100公里 5000萬年
＞150公里 1億年
針對於滅絕的問題，我們必須知道Shoemaker的估算倒底有多準確，並且要瞭解撞擊是否具有足夠的摧毀能力來導致生物種的滅絕。Shoemaker曾經說明了這個估算的不確定因素在於：至少上下差距為兩倍範圍內。這意味著如果估算的平均時程在11萬年的撞擊，造成了10公里直徑（或更大）的隕石坑或許因為誤差可能時程介於五萬五千年到二十二萬年之間──也就是可能為預測值的一半或者二倍的時程。這個不準確範圍老實說很大，但終究讓我們趨進了目標。這個不準度知道相當詳細，因為它分別單獨的從地球上隕石坑，月球上隕石坑及宇宙間研究而推論，以及來自同時期對慧星及小游星的觀察所得。
假若Shoemaker的估算偏離了，它可能是落在較低的曲線一方，因為新的隕石坑仍然持續被發現，以及新的慧星持續被觀察到。更進一步而言，在地球上撞擊的構造幾乎肯定是低估了，肇因於石油公司的政策。許多隕石坑是被較年輕的沉積物所掩蓋住，而在其週邊的破碎岩層往往是聚積油氣的最佳場所。石油公司最近重視到這些地下的隕石坑之價值，而不願意將其正確位置公諸於世。幸運的這並非全球性策略。幾年前，石油公司在開採Nova Scotia（加拿大東南部半島）大陸棚時，發現了並公佈了關於埋藏的隕石坑資訊，對滅絕問題助益良多：一個直徑45公里的Montagnais隕石坑。加拿大法律規定需要公佈這類訊息資料。
◎毀滅的大力
在這裡，當今的觀察無助於任何的解說。我們沒有經歷過，也沒有在文字紀錄中存在過任何撞擊的事件接近於Shoemaker表中最小的撞擊。我們紀錄中曾有過的是Tunguska事件。這是發生在一九０八年西伯利亞地區無人煙的荒野；雖然沒有任何坑洞遺留下，但是超過上千平方英里的森林被撞擊波所擊倒。墜落的物體，顯然在大氣層中爆炸毀滅。所釋放出的能量推估相當於一千二百萬噸的黃色炸藥（TNT）威力，約略等於相當大型的氫彈威力。這個事件被350英里外的橫越西伯利亞快速火車的旅客所觀察並聽到爆炸巨響，但是直到好幾年後才進入該區進行研究。
估算隕石毀滅大力幾乎是根據理論推算而以電腦模擬的結果。對一個一公里直徑的物體（十個足球場大小），估算的釋放能量足夠驚人，超過所有現存原子彈同時爆炸的好幾倍威力。Luis Alvarez估算一個10公里直徑物體的撞擊：大約是一億個百萬噸（megatons）的黃色炸藥（TNT）威力。即使這個數字太高，其毀滅大力遠超出想像之外。
對大型撞擊的預期影響包括了：撞擊震波、海嘯（潮汐波）、酸雨、森林火災、經由大氣灰塵造成的黑暗，以及全球變熱或全球變冷。對溫度的不確定跟植於我們忽略了是否充滿灰燼的大氣層將會造成全球溫度暖化（由於吸收熱能）或者嚴寒（由於遮避陽光所致）。
除了這些一般性的揣測，我們對環境效應的知識極其貧乏。沒有任何撞擊的經歷，我們最佳的推測源於化石的紀錄。若有了定年極準確的撞擊，在那一種棲息環境的何種生物種會遭致滅絕？假若這種趨向可行的話，這又是另外一例指出過去現今（以及未來）的一個指引。
◎Alvarez與白堊紀／第三紀滅絕事件
關於去逝的諾貝爾物理學獎得主Luis Alvarez和他的地質學家兒子Walter，與兩位化學家Frank Asaro及Helen Michel如何對白堊紀／第三紀大滅絕事件從事研究的故事已經講了好幾次。讀者欲瞭解整個全貌應該閱讀美國地理雜誌（一九八九年六月號），或者任何討論這個議題的幾本專著──包括我自己撰寫的一本〝復仇女神事件（1986）〞。這裡僅簡述內容。
Alvarez研究團隊在岩石介於白堊紀／第三紀地層中，包括於義大利、丹麥、紐西蘭等地發覺到高度富集的含銥元素。在某些隕石中銥元素非常普遍，但是在地殼表片卻非常稀少。因此，Alvarez小組很合理的推論在白堊紀／第三紀界限的沉積物是由小游星或者石質慧星碰撞的殘痕所形成的。銥是如此富集，因此這個墜落撞擊的物體（通常稱為天體火球）其體積必然直徑超出10公里。因為其與大滅絕的時間性一致，他們歸究生物種的獵殺主要是因為光合作用中斷所致，這在海洋中與陸地上同時是因為碎屑灰燼的雲層所造成的。
對Alvarez論文震撼性的反應，加速了非常多的嶄新研究，使得我們較以往知道更多有關白堊紀／第三紀界限與大滅絕方面的知識。銥元素的富集同時在全球白堊紀／第三紀界限的岩石中陸續記錄到。更重要的是，新的撞擊指示也被發覺了──重擊而變質的礦物群以及同位素的異常訊號。同時一種超石英礦物是指示超高壓力造成的，也被發覺到了。因此，銥元素現在僅僅是在白堊紀／第三紀界限撞擊諸多證據中一個（甚而不是最佳的）指示。
對白堊紀／第三紀撞擊的案例，如果能證實找出預測大小與準確年代的隕石坑，將會大有助益。對大部份地質學者而言，這是極困難的，因為地球大部份表面覆以海洋，而隕石坑難以確認，同時因為大部份白堊紀的海洋因為板塊漂移碰撞作用，隱沒而被消毀了。然而，大部份的古生物學者要一個隕石坑──一個冒煙槍口的證據──直到找到為止，否則Avarez的概念將仍然是意見紛雜。
關於隱而未現隕石坑的困擾或許頻臨解決的邊緣。當我在一九九０年六月撰寫這章時。科學家們集中心力在加勒比海地區。提出了兩篇論文。一個調查了在墨西哥Yucatan地下的可能隕石坑，另外一個則是描述在海地的一處岩層，認為其沉積物特性是緊接續在一個巨大撞擊之後造成的。同時在〝科學〞期刊上，Richard Kerr簡述到：〝一個可信服的撞擊點可能對造成白堊紀末期大滅絕事件源於地球與小游星碰撞提出圓滿的解答〞。接著他提到〝對大部份介入的科學團隊而言，都提出了足夠完整的證據〞。Kerr的評論給我們強烈的印象認為整個事件要為之改觀了。或許在未來幾個月之內，很難再找到任何人會懷疑任何撞擊滅絕的關聯性了。這同樣事情在一九六０年代欲接受板塊構造理論與大陸漂移理論時也同樣發生過。
◎滅絕的週期性與復仇神
在許多人心目中，隕石的撞地而來是造成白堊紀／第三紀滅絕事件原因，同時還遷連到另外一個困擾──宣稱所謂主要大滅絕事件存在26百萬年的週期性。但是這兩個主張是彼此獨立不相關聯的。
在一九八四年，Jack Spekoski和我發表了一篇短文呈現在過去二億五千萬年以來（中生代以後）主要滅絕的統計學分析，而導致一項結論，它們的時程差距很像鏡擺一樣準確──每隔大約二千六百萬年（26Ma）發生一次。這並非嶄新的概念；事實上，我們僅僅是證實了在七年前A.G. Fischer與Michael Arthur（那時均為普林斯頓大學教授）所提出的同樣結論。Jack和我那時並沒有對此一週期性提出機制的原因，但是我們曾經認為那或許源於外太空的原因所致。
幾位天文學者在接受了我們的結論之後，提出了太陽系或者宇宙機制來解釋地球上的週期性。其中最廣為人們所重視的是關於我們的太陽系具有一小的伴星，那是在26百萬年之週期的一個軌道之上，但非常接近我們太陽系時，將攜帶來慧星雨降到地球之上。這個伴星有各式各樣的名字，其中最廣為人所熟知的就是稱為復仇女神（Nemesis）。
有許多的研究與媒體的宣稱這種週期性以及天文學上的解釋。下面是最近發展的簡短總結：（1）滅絕的資料重新分析，包括了數十位的統計學家、地質學家、古生物學家及天文學家。其結果非常分歧：大約半數支持了26百萬年的週期性（少許修正其時程），而有半數無法找到任何週期性的有力證據；（2）大部份天文學家不接受伴星之說（即復仇女神），及其它任何週期性機制之說。復仇女神概念難以成立是因為電腦模擬顯示了一個小的伴星在大軌道中運行將極不穩定──太容易受到鄰近其它星球影響雖然經過天文望遠鏡艱苦的追尋〝復仇女神〞仍然沒有被證實。
我個人的看法是週期性仍然從在的，至少在過去二千五百萬年間足以描述及其滅絕的歷程──雖然它缺少可信服的機制來解釋。這種爭辯逐漸消寂，因為大部份科學家涉及這個議題者，認為從滅絕的數據並沒有顯示其週期性。但是這個議題仍然在案頭，等代著新的數據或者新的方法來審視舊的數據。
幸運的是週期性本身對這本書並非至關緊要。從演化的角度而言，不論滅絕事件發生是有週期性或者不具週期性並不影響大局。根據平均介於事件之間的等待時程，所推演的獵殺曲線，實際上與其週期性獨立無關。