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比尔·盖茨作序推荐的一部万物大历史

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为了一张黑洞的照片,人类穿越了5500万光年。伸着脖子等黑洞的第一张照片,虽然只看到了自家的蜂窝煤,但是我们总觉得借着这张照片,距离我们的终极答案又近了一步。

 

“我从哪里来?”我们之所以一次又一次地追问这个问题,是因为起源最终关系到全人类的命运。历史已经很长了,未来还会更长。哪一只蝴蝶煽动的翅膀,都有可能成为呼死我们的巴掌。从全人类的角度出发,我们究竟应该关心些什么,才能走得更长远?这个问题可能没有996迫切,但一定比996好玩。

 

站在人类的视角,人类是伟大的;但是站在地球的视角,人类是渺小的;站在太阳系的视角,地球则是渺小的;至于站在宇宙的视角,一言难尽那!

 

悉尼麦考瑞大学的大卫·克里斯蒂安教授从人类发展的视角,探讨了历史万物的大起源。教授尽量把人类放在了起源的几个关键点上,对我们而言,这无疑是莫大的安慰,也是我们研究这个问题的意义。

 

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如果把历史的演变过程当成一个坐标轴,那么,大卫·克里斯蒂安教授认为,以下几个节点应该是历史发展的关键点。

 

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节点一

:宇宙大爆炸

阿基米德说过,给我一个支点,我能撬起整个地球。那么撬动我们人类起源的那个支点在哪呢?克里斯蒂安说,要从宇宙的起源找答案。

 

宇宙大爆炸的故事大概是这样的:宇宙最初就是一个点,物理学家们把这个点命名为奇点。奇点的体积比原子还要小,一根头发丝的直径,差不多相当于50万个碳原子排在一起。但就是这个无限小的点,其中却蕴含着当今整个宇宙的能量和物质。这一点很难想象,所以最初有人提出大爆炸理论时,其他人直接说这简直是疯了。但我们目前所掌握的证据都表明,这一奇妙、微小、炽热的奇点在大约138.2亿年前真的存在。

 

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物质是在宇宙大爆炸后的第一秒内形成的。这个“以内”大概是10-43秒。大爆炸之后的数秒之间,能量凝结成最初的物质粒子,比如中子、质子和电子,学过中学物理的人应该还记得,它们是原子的基本组成成分,与此同时还有质子和电子的反粒子,也就是带着负电荷的质子和带正电荷的电子。这是宇宙最初的简单结构。

 

宇宙大爆炸之后的几分钟内,质子与中子发生了组合配对,于是更复杂的结构出现了。单个的质子构成氢原子的原子核;两个的质子与两个中子构成了氦原子的原子核。伴随宇宙温度的下降,电磁力这种能量把带负电荷的电子推进至带正电荷的质子,直至电子平静下来并围绕质子旋转。就这样,我们有了最初的原子。

 

节点二、三:

恒星和星系

我们都是星星的孩子。

 

大爆炸后的宇宙还没有消气,宇宙中满是巨大的能量,其中引力比较厉害,引力就像宇宙中的牧羊犬一样,喜欢把万事万物驱赶到一起。在宇宙的早期,被引力集结成群的是宇宙大爆炸后出现的简单物质,主要是氢原子和氦原子的均匀薄雾。

 

由于更多的热量被压缩到狭小的空间,物质集聚的地方温度越来越高,最终,温度会上升到1000万摄氏度,这时候,数万亿的质子因此两两结合成为氦核,其中的部分物质转化为纯能量,也就是我们熟悉的核聚变。巨大的能量引发更多的质子发生聚合,形成一个不断释放巨幅能量的大熔炉。核聚变释放出的热能使得气团的核心膨胀了起来,从而与引力相抗衡。一颗恒星新鲜出炉了。

 

节点四:

地球的诞生

宇宙大爆炸后的数十亿年以后,星际间布满了富含多种化学元素的物质云团。这些云团约有98%的成分为氢和氦,还有2%是元素周期表里的其他元素。在引力的作用下,这些云团逐步收缩,形成无数更为密实的球状星云。其中一团星云在45.7亿年前形成了我们最熟悉的恒星——太阳。

 

太阳吸纳了星云99%的物质,剩下1%的物质,也就是各种气团和碎片,在太阳引力的作用下环绕着它飞速旋转。这些气团和碎片就演化成了行星。太阳的臂力有限,它把自身的元素向外抛撒的时候,一些重的元素扔不远,就留在了离太阳近的地方,轻的元素就扔到了远处,然后在引力的作用下,把这些元素和碎片逐渐积聚起来,大量气体物质聚集起来,形成了木星和土星,它们的主要成分是氢和氦。在比较靠近太阳的内部区域的物质元素大多是固态的。地球就是在这一复杂混乱的过程中形成的,时间是在46亿年前。

 

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节点五:

生命的出现

我们应该感到幸运,生命是一系列复杂的化学反应,因此生命最初诞生的环境必须充满丰富多样的元素,并且能够容许反复的实验。而地球恰好是个完美的试验场。

 

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首先,太阳系处于银河系中一个恰到好处的位置。

 

太阳轨道刚好位于距离银河系半径三分之二开外的地带,处于这个轨道距离的恒星通常具有较为丰富的化学元素,同时还可以避免遭到来自银河系中心黑洞的冲击波的猛烈冲击。

 

第二,化学反应比较适合在低温的环境下进行,但也不能过于严寒。

 

地球距离太阳不近也不远,处于最佳的生命适宜带。

 

第三,化学反应通常需要在液体中进行。

 

在气体中,原子就像多动症的小孩,很难让它们固定下来与其它原子结合。而在固体中,原子则被锁定了,动弹不得。相比之下,液体尤其是液态水就像是一个舞池。在液态水中,原子可以轻柔地滑行,电子也可以找到令其心仪的伙伴。而水只有在一个狭窄的温度范围内才呈现液态,这种条件非常罕见,而地球与太阳的距离恰好适中,而且还具备神奇的恒温机制,这个我们已经在第一集介绍过,所以非常适合化学反应。

 

第四,化学反应需要丰富多样的化学元素。

 

假如只有氢和氦这两种元素,那么再合适的温度也无济于事。化学反应需要元素周期表里其他元素的配合,在太阳系,这种元素多样化的条件只有在靠近太阳且多岩石的行星才具备。

 

节点六:

人类的出现

克里斯蒂安说:真正使智人有别于其他物种的是,我们能够集体掌控有关周围环境的信息。

 

这句话的意思是说,人类不止像其他物种那样能够搜集信息,还会分享和积累信息。

 

人类具有分享与积累信息的能力,最关键的是人类具备了语言能力。更重要的是,语言让我们能够分享有关抽象实体、不在眼前的事物或仅在人的想象中存在的可能性等多种信息,而且能够快速有效地做到这一点。

 

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智人这种独特的语言能力使我们能够非常精确、清晰地分享信息,人类的知识也因此世代累积。人类的语言非常强大,能够把一代人的思想完整地传递给下一代,从而实现持续的强化。作者把这种不断强化的机制称为“集体知识”。集体知识像自然选择一样有力地推动了变革,而且由于它能够做到信息的瞬时交换,所以运作要比自然选择快得多。

 

正是这种能力,使得我们获得了降维打击的能力,人类种群才实现了火箭式的崛起。

 

节点七:

农业革命

 

农业本质上是人类凭借日渐丰富的信息资源,学会了如何从生物圈中获取更多的能量和资源。

 

比如,人类不能直接吃草,但马和牛却可以,于是农民们就学会了利用吃草的马、牛,如骑行、负重、宰杀肉食,实际上等于从草场资源中获得大量的能流。这是具有重大意义的变革,因为一匹马或一头牛能够发出的能量是一个人的十来倍。

 

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为什么说农业如此重要呢?

 

农耕是人类历史上一项重大的创新。有了农业,我们的祖先因此获得了更多的资源和能量,能够养活更多的人口,还创造出了多种新式的财富。新的能量来源引发了众多变革,最终改变了人类与生物圈之间的交互方式。

 

 

节点八:

人类世

 

人类世是一个地质学名词,意思是“人类的世代”,或是“人类主导的时代”。这在整个生物圈40亿年的历史上还是第一次。而你有幸正处在这个时代。

 

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迄今为止,我们见识到的最复杂的结构可以说就是我们身处其中的现代社会了,不过,这一结构是最近200年才出现的,在此之前,人类有一万年的时间生活在农耕时代。

 

要懂得栽培植物和驯养动物,就必须具备很高的智慧,尤其是需要历代积累和分享信息,这一能力为人类所独有,因为只有人进化出了高超的语言能力,能够精确传达抽象事务的信息,而人要走到这一步很不容易,足足花了六七百万年的时间才完成了从古猿到人的演化。

 

事实上,古猿在内的多细胞生物的诞生是一件更为艰巨的任务,这当然要感谢地球、太阳和月亮为生物提供了稳定的温度、丰富的化学元素、充足的液态水以及其他诸多条件;而太阳系的存在依赖于氢和氦这两种基本粒子产生的持续的核聚变,以及此前的恒星消亡时制造出来的丰富的化学元素;而这一切的源头,都可以追溯到138.2亿年前的宇宙大爆炸。

 

我们可以看到,复杂性的发展一环扣一环,每个层次的复杂性都是下一个层次的基础,复杂性越高,需要的条件就越苛刻,参与其中的能量就越多,信息的价值就越大。

 

可能你会发现,这本书里七八成的内容你之前都有所了解,但是很少有一本书将这些内容流畅地串联起来、给你来一个全景式的展现。2018年5月《起源:万物大历史》英文版出版后,比尔·盖茨多次在gatesnotes网站、微博、微信公众号等平台大力推荐,并亲自为中文版撰写序言《终身学习者一定会喜欢这部万物大历史》:

 

懂得了人类从哪里来,在很大程度上就决定了我们下一步要到哪里去。《起源:万物大历史》用最新的知识为你讲述万物的由来,让你对自己在宇宙中的位置和处境有更深刻的领悟。

希望这样一本书能够让你感受到大历史的魅力,让你对宇宙、对生命有宏观上的认知。(该书已有中信出版社2019年4月出版,各大网上书店有售)

 

新书速递

20《起源:万物大历史

作者:[美]大卫·克里斯蒂安

译者:孙岳

定价:68元

2019年4月

中信出版社·见识城邦

 

追问起源,就是追问存在的意义。世界上有100多种起源故事,上帝创造万物、盘古开天辟地、梵天创造宇宙……起源就是寻找对世界的整体性解释,哥白尼、伽利略、牛顿、达尔文、爱因斯坦等科学家为解释世界做出了颠覆性的贡献,现在,我们需要一个基于现代科学的、现代版的起源故事。

《起源:万物大历史》融合科学和历史,回归哲学-科学传统,在人类集体知识的基础上,思考起源的哲学大问题,将分割在细分学科里的知识,综合成一个简洁的对今天世界的整体性解释,是讲给地球70亿人的新的起源故事。

比尔·盖茨作序推荐:终身学习者一定会喜欢这部万物大历史。

作者简介大卫·克里斯蒂安

牛津大学哲学博士,曾专攻俄罗斯史及苏联史,自20世纪80年代起转向从大尺度钻研世界史,“大历史”(Big History)学派创始人,国际大历史协会首任创会主席。现任悉尼麦考瑞大学大历史研究所所长,麦考瑞大学大型开放式网络课程(MOOC)设计师兼首席主讲教师。2009—2013年,任韩国梨花女子大学“世界级大学杰出教授”。

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