大历史：虚无与万物之间

这是一个现代、科学的起源故事，讲述我们周遭的一切是如何形成的。

这是打破地域、国家、民族、种族、宗教界限的普遍性历史，作者总结出138亿年历史演进中的八大突破，称其为八大“门槛”。

它交叉融合了自然科学和人文科学研究发展的成果，是人类智慧的结晶。

它在20多年教学实践、听取全球500余所高中及大学师生反馈基础上撰写而成。

国际大历史学会创会主席、世界史学会会长联袂编写，“微软之父”比尔·盖茨倾情推荐。

 

《大历史》所考察的不仅仅是人类的过去，还包括地球的过去，乃至宇宙的过去。阅读本书，读者将会追溯一段始于138亿年前的历史，这段历史以大爆炸和宇宙出现为开端。大历史包含了宇宙学、地球与生命科学、人文历史等领域的研究成果，并将它们融合为一种单一的、具有普遍性的历史叙述，对宇宙以及我们在其中的位置做出了尽可能科学、全面的介绍。

    书中总结出大历史演进中的八大突破，每一次突破都意味着某种全新事物的出现。他们将这些突破称为“门槛”。从宇宙到地球，从*初的生命到人类，从农耕文明到现代革命，作者按照从“无”到“有”的顺序，以八次突破为线索，勾勒出世间万物的产生与发展。*终，本书以大历史的视角，对我们的近期未来和遥远未来做出了预测。

著者简介

大卫•克里斯蒂安（David Christian），牛津大学博士，主要任职于悉尼麦考瑞大学。1989年，他开始在麦考瑞大学讲授大历史课程；1991年，他在《世界历史》上发表题为《为“大历史”辩护》的文章，首次为他的课程取名“大历史”；2010年，他与比尔•盖茨一起成立“大历史项目”，这是面向中学生和普通公众的免费大历史网络课程，2013年底启动。克里斯蒂安是澳大利亚人文学院院士、荷兰皇家科学和人文学会会员，同时也是国际大历史学会创会主席。

 

辛西娅•斯托克斯•布朗（Cynthia Stokes Brown），约翰·霍普金斯大学博士，国际大历史学会的创会委员。任职于加州多米尼克大学，2007年出版了《大历史：从大爆炸到当下》，此后，她一直参与多米尼克大学的大历史项目。

 

克雷格•本杰明（Craig Benjamin），麦考瑞大学博士，密歇根伟谷州立大学梅吉尔荣誉学院历史学副教授，出版和发表了许多论述古代中亚历史、大历史以及世界史的著作和文章，现为世界史学会会长。

 

译者简介

刘耀辉，湖南邵阳人，毕业于北京师范大学历史系，获世界史博士学位，现为重庆师范大学教授。 研究兴趣和关注的领域为英国史、近代欧洲思想文化、西方史学理论等。已在各级刊物发表文章30多篇，译著主要有《历史学的实践》（北京大学出版社，2008年）、《史诗空间》（中国建筑工业出版社，2008年）、《追寻文明的起源》（浙江大学出版社，2011年）等。

简目

序 言

作者简介

导 论 什么是大历史以及如何研究它？

第1 章 前3道门槛：宇宙、恒星和新化学元素

第2 章 第4 道门槛：太阳、太阳系与地球的出现

第3 章 第5道门槛：生命的出现

第4 章 第6道门槛：人亚科原人、人类与旧石器时代

第5 章 第7道门槛：农业起源与农业时代早期

第6 章 跨越一道小门槛：城市、国家与农耕文明的出现

第7 章 部分：农耕文明时代的非洲- 欧亚大陆

第8 章 第二部分：农耕文明时代的非洲- 欧亚大陆

第9 章 第三部分：农耕文明时代的其他世界区

第10 章 即将跨越第8道门槛：迈向现代革命

第11 章 跨越第8道门槛：通向现代性的突破

第12 章 人类世：全球化、发展与可持续性

第13 章 更多门槛？未来的历史

词汇表

出版后记

目录

序 言

作者简介

 

导论  什么是大历史以及如何研究它？ 

本章问题

关键词

延伸阅读 

 

第1章 前3道门槛：宇宙、恒星和新化学元素

1.1 门槛1：大爆炸宇宙学与宇宙的起源

1.2 门槛2：星系和恒星的起源

1.3 门槛3：新化学元素的创造

小结

本章问题

关键词

延伸阅读

 

第2章 第4道门槛：太阳、太阳系与地球的出现

2.1 门槛4：太阳和太阳系的出现

2.2 早期地球简史

2.3 塑造地球的表面

小结

本章问题

关键词

延伸阅读

 

第3章 第5道门槛：生命的出现

3.1 生命如何通过自然选择发生变化

3.2 第5道门槛：地球上生命的出现

3.3 地球上的生命简史

小结 

本章问题

关键词

延伸阅读

 

第4章 第6道门槛：人亚科原人、人类与旧石器时代

4.1 人亚科原人的进化：从800万年前到20万年前

4.2 第6道门槛：智人的出现

4.3 旧石器时代：20万年前到1万年前

小结

本章问题

关键词 

延伸阅读

第5章 第7道门槛：农业起源与农业时代早期

5.1 门槛7：农业

5.2 解释农业革命

5.3 农业时代早期

5.4 共识性权力的出现

小结

本章问题

关键词 

延伸阅读

第6章 跨越一道小门槛：城市、国家与农耕文明的出现

6.1 定义城市、国家和农耕文明

6.2 资源和集体知识的积累

6.3 乌鲁克：个国家苏美尔的座城市

6.4 其他地区的城市和国家

小结

本章问题

关键词

延伸阅读

 

第7章 部分：农耕文明时代的非洲-欧亚大陆

7.1 一种新型人类共同体

7.2 农耕文明时代

7.3 趋势一：农耕文明及其行政机构的扩张、权力和效率

小结

本章问题

关键词

延伸阅读

 

第8章 第二部分：农耕文明时代的非洲-欧亚大陆

8.1 趋势二：非洲-欧亚大陆农耕文明中重要交换网络的建立

8.2 趋势三：不断演进的社会和性别复杂性

8.3 趋势四：普遍缓慢的变化发展节奏

小结

本章问题

关键词

延伸阅读

第9章 第三部分：农耕文明时代的其他世界区

9.1 美洲区的农耕文明

9.2 太平洋和澳大拉西亚世界区

小结

本章问题

关键词

延伸阅读

 

第10章 即将跨越第8道门槛：迈向现代革命

10.1 现代革命的途径

10.2 创新的速度为何增长：创新的驱动力

10.3 公元1000年的世界

10.4 后古典时期的马尔萨斯循环：公元1350年之前

10.5 现代早期的马尔萨斯循环：公元1350年到1700年

10.6 公元1700年的世界

小结

本章问题 

关键词 

延伸阅读 

 

第11章 跨越第8道门槛：通向现代性的突破

11.1 门槛8：现代世界/ 人类世

11.2 英国的社会、农业和工业革命

11.3 工业革命的传播

11.4 政治革命：现代国家的兴起

11.5 两个世界的出现——发达世界和发展中世界

11.6 工业革命的其他影响

小结

本章问题 

关键词

延伸阅读

 

第12章 人类世：全球化、发展与可持续性

12.1 导论

12.2 部分：政治和军事变化

12.3 第二部分：发展——更多人口、更多消费

12.4 第三部分：发展和工业化对生活方式和社会的影响

12.5 第四部分：人类世与人类对生物圈的影响——发展是可持续的吗？

小结

本章问题

关键词

延伸阅读

第13章 更多门槛？未来的历史

13.1 种未来：近期的未来

13.2 第二种未来：接下来几千年

13.3 第三种未来：遥远的未来

13.4 结论——故事的结尾：宇宙中的人类

小结 

本章问题 

关键词

延伸阅读

 

词汇表

出版后记

《大历史：虚无与万物之间》是大历史这个新兴跨学科领域的本教材。

大历史考察的，不仅仅是人类甚或地球的过去，而是整个宇宙的过去。阅读本书，教师和学生都会回溯一段旅程，它始于138亿年前的大爆炸和宇宙出现。大历史吸收了宇宙学、地球和生命科学、人类史的成果，并且把它们组合成关于宇宙以及我们在其中之位置的普遍性历史叙事。

所有社会都建构了普遍性故事，以此帮助人们理解他们在时空中的位置。然而，只有在相当晚近的时候，世界各地的科学家和学者才拼凑出一个基于科学证据之上的普遍性故事。那个故事的一些零星内容——例如，地球或许已经存在了几百万年，或者现代生命形式可能是从更古老的生命形式进化而来的——已经为19世纪的人们所熟悉。不过，这个故事的绝大部分细节是在过去一百年中收集起来的。有幸生活在当下的我们，是能够科学地理解万物如何成为现在这个面貌的代人。

本教材的目的

当学生更熟悉这个故事之后，他们就会留意故事的各个组成部分如何结合在一起。他们将了解原子如何形成我们躯体由以构成的分子；原子本身如何在大爆炸或者扩张的星球内部形成；地球如何由那些在轨道旋转的大冰块和尘埃构成；生命如何首次出现在地球上，然后在整个地球表面扩张和变化。他们也会了解到20万年前人类如何首次出现于地球，为何我们与其他生命有机体（我们与它们分享着这个美丽星球）既如此相似又如此不同。后，我们会探询未来：这个故事会走向何处？人类和地球的可能命运是怎样的？宇宙的终命运又会如何？

这本教材旨在提高学生的批判思维能力，帮助他们考察和评价那些将这个历史叙事结合在一起的许多联系。

版特色

除了迷人的写作风格之外，《大历史：虚无与万物之间》还呈现出一系列特色，它们让大历史故事栩栩如生，也有助于学生学习这个令人兴奋的故事。这些特色如下：

 

导语  本书用长篇导论界定了大历史概念，勾勒了复杂性和出现的概念，并且介绍了大历史的八大门槛（thresholds）。

考察大图景  阅读新材料的好准备就是提问。每一章开头都会设置几个问题来激发读者的好奇心，激励他们从大历史的宏大规模进行思考。比如，第 6章提出的问题包括：

 

·城市是什么？国家是什么？农耕文明是什么？

·人们如何学会提高农业生产力？

·哪些技术变化为城市的出现奠定了基础？

每章问题

与每章开头设置一些问题激发读者阅读兴趣一样，每章末尾设置的问题旨在帮助学生整合和评价他们已经阅读和学习过的内容：

·为何人们开始聚集到城市？

·早的城市出现在世界上哪些地方？

·描述四个不同世界区中城市和国家演进呈现出来的差异。

·描述用来重构早期文明的各种证据。

·本章关注早期农耕文明的相似性，那么，它们之间的差异性又体现在哪些方面？

·宗教在城市和国家的出现中扮演了什么角色？

 

门槛概述  为了讲述138亿年的历史，本书的作者找出了八大突破，每一次突破都意味着某种全新事物的出现。他们将这些突破称为门槛。当这个故事到达一道新门槛之际，他们都会用一张表格来形象地概括那道门槛的主要成分。

“大历史将自然史与人类史结合为一种单一、宏大且易懂的叙述。这是一项伟大的成就，可以与牛顿在17世纪以统一的运动规律将天与地结合起来的方式相媲美，它取得了近似达尔文在19世纪以一套进化理论将人类与其他生命形式统一起来的成就。大历史是世界史许多目标的自然延伸。”

                ——威廉·麦克尼尔，前美国历史学会主席、美国世界史学会主席

“大历史能做的，是向我们展示我们自身的复杂性和脆弱性，以及我们面临的危机；它同时也向我们展现我们拥有集体学习的力量。我希望遍布全球的下一代都能够了解大历史，并通过大历史了解他们所面临的挑战及机遇，这也是为什么我们这一群人要为全世界接受高等教育的学生建立一个免费的大历史在线教学纲要。”

                                ——大卫·克里斯蒂安，国际大历史学会创会主席

“大卫·克里斯蒂安真的打动了我。这个家伙将各门自然科学、人文科学和社会科学交叉融合，铸造了一个单一的框架。真希望我年轻的时候就能学到大历史，因为它能为我提供一种思考学校作业和阅读的全新方式。它在非常有趣的历史语境中讲述科学，它做到了这一点，并且解释了如何将科学应用到大量当下议题之中。”

                                                 ——比尔·盖茨，“微软之父”

导论   什么是大历史以及如何研究它

 

 

考察整个过去

在这本书中，我们会向你们介绍一种看待过去的新视角，它是由众多不同学科的学者在晚近建构起来的，这些学科涉及历史学、地质学、生物学以及宇宙学等。与以往相比，现在我们可以描绘更多的过去，而且可以做得更精确。因此，当前是各种历史研究的革命性时刻。

在我们对过去的理解中，这些变化大多数发生于 20世纪中期以后，某种程度上是我们所说的精密计时革命（chronometric revolution）的结果。

精密计时革命之前的历史

精密计时革命的核心内容，是一系列为过去事件定年的新技术。

为过去的事件测定年代的方法，是我们理解过去的基础。事实上，如果没有日期，我们也就不可能有“历史”。如果我们知道过去发生了什么，但是不了解它的序列，不清楚它发生的时间，那么，我们眼中的过去，就是一堆没有意义、没有深度、也没有真实形状的杂乱事件的堆积而已。日期有助于我们理解过去，因为它们允许我们以年代顺序“描绘”过去，在时间中考察它的形状。我们如此绘制的世界能够为我们提供一种强烈的意义感。然而，仅仅几十年之前，我们绘制过去的能力还非常有限。我们只能够为极小一部分过去提供确切的年代，它们要么恰好被人们记住了，要么刚好有文献记载。

20世纪中期之前，书面文献提供了重要和可靠的方式以确定过去事件的年代。结果，历史意味着“通过书面文献材料考察的过去”。

很不幸，尽管书面文献为我们提供了许多可靠的日期，但是，它们也让我们对过去的理解局限于过去很小一部分，即它们恰好阐明的那部分。于是，历史仅仅指“人类的历史”。更糟糕的是，在实践中，历史只不过是富有者和有权势者的历史，因为只有这些人能够创作书面文献（或者雇用书记官替他们完成）。由此而来的结果就是，在近几个世纪大众识字率提高之前，历史的主体是帝王将相、他们发动的战争、他们创作的文学以及他们信奉的神灵。过去的绝大部分处于黑暗之中，绝大多数人的经历、思想和生活方式没有留下任何文字记载。我们无法讨论没有文字的社会，除非那些能够创作的人（希腊史学家希罗多德或中国史学家司马迁那样的人）恰巧提到了它们。即便如此，有读写能力的社会对那些没有读写能力的邻居做出的思考和讨论，往往有悖事实。面对文字创造之前的时代，我们更是一筹莫展。而那些时代是相当重要的，我们现在已经了解到，那些时代至少涵盖人类在地球上出现以来95%的时间。后，历史学把人类出现之前的一切事物排斥在外，尽管从 18世纪以来，地质学家就着手理解地质事件发生的序列。总而言之，史学家对书面文献的依赖，意味着历史基本上是关于那些会写作之人（他们只占人类很小一部分）的历史。因此，毫不奇怪，历史事实上仅仅是政府、战争、宗教和贵族的历史。

精密计时革命之后的历史

20世纪中期，测定过去事件年代的新方法的出现，改变了我们对过去的理解。此后，

我们能够为所有文献都未曾记载的事件提供确切日期，这些事件可以回溯到地球上生命的起源，甚至宇宙的起源。

在这些新技术中，其中重要的技术建立在放射性测年法（radiometric dating）之

上。放射性测年技术的依据在于，放射性物质的衰变会遵循一种很有规律的节奏，终形成新的子物质（daughter materials）。这意味着，如果你有一块含放射性元素（比如铀）的材料，你就可以测量有多少子物质（比如铅）已经形成，从而能够估算出这块材料的形成时间。

    20世纪10年代，以这种方式使用放射性物质的潜能得到了重视，但是，放射性测年技术

在当时还不太可靠，也不便宜，因而无法在20世纪50年代之前得到广泛使用。碳-14纪年法

是早得到广泛应用的放射性测年技术，因为这种测年方法建立在碳的一种特殊形式（或

同位素，同位素是同一种元素的原子，它们的内核具有不同中子数，因此，它们的原子重

量也有点不一样）的衰变之上。碳-14测年由威拉德·F ·利比（Willard F. Libby）于20

世纪50年代早期开发。利比曾经在核武器工厂工作，工作人员也需要具备能力分离和测量特定元素（就核武器研制来说，是指铀元素）的不同同位素。碳-14测年革新了考古学，促使考古学有可能测定5万年之前的含碳物质（包括生物有机体的绝大多数残留物）。这比文献记载的早时间要古老10倍。很快，许多其他的放射技术得到开发，从而让我们的年代学在时间上回溯得更久远。这些方法使用了放射性物质，比如衰变很慢的铀元素，这样，人们就可以测定几百万年甚至几十亿年之前形成的物质的年代。1953年，克莱尔·佩特森（Clair Paterson）通过测定陨石中铀衰变产生的铅，从而确定了地球的年龄。

其他非放射性测年法也得到开发。其中重要的一种就是基因测年。1953年，遗传密码（genetic code）的活动方式被发现，此后，人们就可以比较不同物种的DNA之间的差异。（DNA是一种分子，存在于所有活的细胞中，它含有用来形成和维持分子的遗传讯息，并且将那种讯息遗传给子代的分子。更详细的内容参见第3章。）1967年，文森特· 萨里奇（Vincent Sarich）与艾伦·威尔逊（Alan Wilson）指出，大多数DNA会在漫长的时期内发生有规律的变化。这意味着，这种变化也可以被当作时钟来使用。通过比较两种相关物种的DNA，我们可以大致得知它们在何时拥有共同祖先。基因测年改变了我们对人类自身以及对其他物种进化的理解。比如，基因测年表明，黑猩猩和人类在700万年之前有着共同的祖先，这个发现在人类进化史研究中引起了一场革命。与此同时，天文学家和宇宙学家开发新方法来估算恒星的年龄，并进而估算整个宇宙的年龄。通过使用欧洲航天局普朗克卫星——2009年发射升空用以研究宇宙背景辐射——传回的数据，天文学家已经得到了关于宇宙起源时间的更精确数据！宇宙形成于138.2亿年之前；在本书中，我们取一个约数，即138亿年。

为过去事件测定年代能力发生的变化，改变了我们对过去的理解。1919年，当H. G.韦尔斯（H. G. Wells）尝试写作一部“普世的”历史作品时，他承认，他无法为届奥林匹克运动会（公元前 776年）之前一切事件提供确切的时间。今天，我们甚至能够为宇宙起源之际的事件提供合理的时间。突然间，我们能够在坚实的科学证据之上建构关于整个过去的历史，这种情况在人类历史上尚属首次。

 

自然科学加入历史学一起研究过去

一系列科学突破与精密计时革命密切联系在一起，它们使得科学本身对过去更加感兴趣。在20世纪，宇宙学、地质学和生物学都变成历史性学科。

18世纪晚期之前，人们普遍以为，自然世界自诞生以来就很少变化。天文学家认为，恒星和星系始终如一。地质学家认为，即便地貌会发生微小变化，整个地球依然如故。包括现代生物分类体系奠基人卡尔 ·林奈（Carl Linnaeus，1707—1778）在内的大多数生物学家认为，今天的生物物种与地球诞生之初繁盛一时的物种没什么两样。

然而，早在 17世纪晚期，地质学和生物学领域就有人开始提出质疑，其中主要原因在于人们对化石表现出日益强烈的兴趣。像三叶虫（现已不复存在）这类生物的化石表明，物种的混杂随着时间变化而发生变化。高山上（比如阿尔卑斯山脉）海洋生物化石的发现，表明地貌在过去发生了剧烈变化。很显然，在一定程度上，地球和自然世界都有其“历史”。不过，如果没有确切日期，我们也就无法精确地重建这种历史。如此一来，“历史”依旧是“人类的历史”，而“科学”的研究对象依然被认为是世界上未曾随时间流逝而发生重大变化的方方面面。

19世纪和 20世纪早期，地质学家、天文学家和生物学家开始意识到，过去与现在完全不一样，他们面临的主要挑战之一，在于解释世界如何成为今天的面貌。于是，天文学、地质学和生物学都成为历史性学科。精密计时革命允许我们为生命有机体、地球甚至宇宙的过去创造一张精确的时间表。1953年DNA结构的发现（参见第3章），使得人们可以更精确地（与以往相比）考察和解释自然世界的变化。在地质学领域，20世纪 60年代出现的新范式即板块构造论表明，地球表面在过去发生了根本变化。同时，它也有助于解释地球如何以及为何变化。后，同样在20世纪60年代，宇宙背景辐射的发现，让大多数天文学家相信，宇宙本身也随时间的推移而发生演变，这种演变始于一百多亿年前巨大的“爆炸”（参见第1章）。

突然间，我们必须以全新方式思考过去。我们现在能够研究的，不是过去几千年的人类史，而是数亿年前的过去，包括生态圈、地球以及整个宇宙的历史。我们能够着手建构关于整个过去的历史！

什么是大历史？

“大历史”的主要挑战，就是建构上述那种过去。大历史试图建构关于整个时间的历史，回溯到宇宙的开端。这就是我们在本书中所做的。我们叙述了从开始到当下的历史，这种叙述以现代科学知识的各种结论为基础。我们将看到，这种做法是了解我们这个物种——智人（Homo sapiens）——在宇宙中位置的有力方式。这么做也有助于我们更好地理解人类史的内容。

思考整个过去，是整个人类社会想方设法去做的事情。思考的结果可以在起源故事（关于万物如何被创造的故事）或者所有重要宗教的主要文本中找到。据我们所知，起源故事在所有的社会中得到讲述；它们叙述了万物、人类、动物、地貌、地球、恒星以及整个宇宙的起源。它们也建立在每个社会有效的知识之上。因此，它们为理解万物的历史提供了一幅路线图。这些关于过去的“地图”很有影响，因为它们帮助个体理解他们自己如何融入这个关于宇宙和地球上生命的故事之中。

在大多数社会的教育中，起源故事似乎一直扮演着重要角色。当一个社会的年青一代接受初教育时，起源故事就得到讲授。因此，大多数人都了解他们自己社会对万物起源的解释。据我们所知，即便古老的社会——从澳大利亚到法国再到美洲——也会在岩洞的墙壁上绘制一些奇怪的形状，或者创作一些雕像，它们意味着起源故事的存在。

不幸的是，今天，我们的中学和大学不再讲述任何类型的起源故事。这也是大历史之所以重要的原因之一：它能够扮演起源故事在大多数早期人类社会曾扮演的教育角色。与其他起源故事一样，大历史也是建立在我们能够获得的好知识之上。就目前而言，这些知识来自现代科学。在现代世界，科学是知识的主要形式。它的根源可以回溯到 17世纪科学革命。科学知识的影响是世界性的，其基础在于严格使用经过仔细检测的证据。

因此，把大历史视为一个现代的、科学的起源故事是十分有用的。它还提供了某种宇宙“地图”，你们可以从中找到自己的位置。它与传统的起源故事有所不同。首先，它是科学的。也就是说，它建立在现代科学的好成果之上。与以往的起源故事相比，它建立在更多的知识之上，这些知识在许多不同社会得到严格的检测，因此，比传统社会可获得的知识更加可靠和精确。当然，这并不等于说，现代起源故事完全超越了所有其他的起源故事；不过，我们可以大声宣称，在当下这个受到现代技术和现代科学改变的全球化世界，它显得卓尔不群。

大历史与传统的起源故事还存在另一个差异，即它的普适性。大多数起源故事是由某个特定社会为自己建构起来的，它们往往强调不同集群之间的差别。大历史试图建构一种普遍适用的起源故事，它利用世界各地的科学知识，期待着在德里或迪拜、都柏林或丹佛都同样合理。今天，建构一个真正具有普遍性的起源故事显得尤为重要，因为我们这个全球化的世界正面临各种挑战，例如核战争威胁和全球变暖问题。这些问题是任何一个社会都无法独自解决的，需要全世界的合作和共同努力。

然而，奇怪的是，现代中学和大学很少讲授普世史（universal histories）。相反，

我们在以一种零碎的方式学习这个故事的不同部分。在历史课堂上，我们学习的内容不是人类，而是自己的社会；我们学习美国历史或俄国历史或中国历史，这取决于我们就读的中学在哪儿。我们很少学习人类史如何与自然世界联系在一起。我们可能会学一丁点儿化学或地质学甚至天文学知识，但是，这基本上无助于我们考察这些不同知识形式之间的内在关联。

现在，我们终于可以讲授一门新的、具有科学依据的普世史，这种历史包含所有人类

社会，并且将它们的历史置于地球乃至整个宇宙的宏大历史背景中。据我们所知，本书是关于大历史的本现代课本。在书中，我们将考察现代科学能够告诉我们的一切：与宇宙、恒星（宇宙中的物体）、太阳系和地球、地球上的生命以及我们这个物种即智人的过去相关的一切。

 

这个故事的基本形态：不断增强的复杂性

研究整个宇宙的历史似乎是一项令人畏惧的工作。不过，我们会发现，从许多方面而

言，它并不比讲授一个大国（比如美国或俄国）的历史更艰巨。关键在于，我们一开始就要对这个故事的整体形态有清晰的认识。对我们很有帮助的事实在于，有一条线索贯穿整个故事：那就是宇宙出现138亿年以来越来越复杂的事物的出现。复杂事物具有多种组成部分，它们精确地排列，从而产生新的属性。我们将这些新属性称为突现属性（emergent properties）。

我们不会假装要描绘出现的一切新事物，或者宇宙某些部分变得更复杂的所有阶段，

我们只是关注这个进程中的一些主要阶段，考察出现的一些有趣的事物，并且努力弄明白我们是如何融入这个宏大故事之中的。

早期宇宙非常简单。初，即宇宙学家所说的辐射时代（radiation era），巨大能

量流主导着宇宙。整个宇宙有点类似太阳的中心，由于温度过高，复杂的化学结构无从诞生。当时没有原子、没有恒星、没有行星，也没有活的有机体。不过，宇宙在扩张的同时也在冷却，差不多在其诞生40万年之后，它的温度低得足以让氢原子和氦原子（还有其他一些简单元素）在那种热“浆”中凝结。原子是早出现的复杂物质结构。不过，即便那时候，在几百万年时间里，宇宙还非常简单，仅仅由巨大的氢原子和氦原子云团以及散布其间的能量构成。（另外，还存在大量所谓的暗物质，不过，由于它们似乎永远也不可能构成复杂实体，因此，我们很大程度上忽略了它们。）

于是，通过以原子作为基本成分，更复杂的事物开始出现。不过，只有环境“恰到好处”时，它们才会出现。我们将这种环境称为“金凤花环境”（Goldilocks conditions）。首先，大概在宇宙出现2亿年之后，所有的恒星系出现了。在星系中，垂死的恒星开始形成新的原子和新的化学元素，如碳、氧、金和银等，然后将它们散播到周围太空。在条件合适的地方（不太热也不太冷，不太空旷也不太密集），这些元素逐渐以复杂方式结合，形成新的物质。恒星也会将能量散播到附近太空。由此可见，当大部分宇宙依然很简单时（直到今天也是如此），在星系内部，事物变得越来越复杂。当更多化学元素散布到恒星之间的空间时，新的物质——水与冰或灰尘和岩石——开始在新近形成的恒星周围聚集，终形成早的行星体系。至少在一个行星上（或许在许多行星上，尽管迄今为止我们还没有直接证据证明这一点），化学元素结合形成更复杂的结构，后形成简单的活细胞，这种细胞能够以非凡的精确性复制和繁殖，并且缓慢地适应周围环境，同时创造出越来越多不同类型的单细胞有机物。慢慢地，更复杂的细胞开始进化，直到大约 6亿年前，一些细胞结合起来形成多细胞有机物。在近几十万年，我们这个物种进化出来了。我们在后面内容中会看到，在人类历史时期，事物变得更复杂。

    在做出进一步探讨之前，我们必须更深刻地考察复杂性这个核心概念。复杂性是简单性的对立面。不过，知道这一点并没有什么用。难题在于，根本无人确切地知道解释复杂事物之所以变得复杂的好方式。以下是大致的界定，或许将对我们有帮助。

    首先，复杂实体包含多种成分。原子之类的简单事物包含很少的成分：就氢原子来说，只有一个质子和一个电子。更复杂的事物，如DNA分子，可能含有数十亿个不同原子。因此，我们首先得说，复杂事物包含许多不同的成分。

    其次，这些成分以特定方式排列。将一架现代客机的零件堆在一起，然后任意组装起来，你很快就意识到，如果这些部件组装不正确的话，飞机根本无法起飞。不同部分都有特定功能，就好像它们是一个团队的组成部分。同样，构成DNA分子的原子必须以特定方式排列，只有这样，构成 DNA分子的许多基因才可能协同工作，否则这些原子什么也干不了。即使一个氢原子也是以精确方式排列的：质子在核心，一个电子以一定距离绕着它旋转。这两个粒子被电磁力结合在一起，因为质子带一个正电荷，电子带一个负电荷。原子则比它的构成成分更复杂。

    第三，复杂事物具有新属性或者突现属性。当复杂事物以正确的模式（这种模式能够促使它们的各组成部分协同工作）排列时，它们就能够创造新事物。新的特征“显现”。“把圣保罗大教堂捣成原子，”塞缪尔·约翰逊（Samuel Johnson）说道，“然后观察每一个原子；毫无疑问，它毫无用处；不过，如果将这些原子组合起来，你就得到了圣保罗大教堂。 ”一堆飞机零件不可能完成任何有趣的事情。若将它们正确组装起来，它们就能够飞翔。把变形虫的DNA分子正确排列起来，它就提供了生命有机体形成所需要的一切讯息。（这确实给人留下深刻印象，因为我们现在无法在实验室做到这一点，尽管现代科学取得了许多成就。）即便一个氢原子也具有新的属性。比如，它呈电中性（因为正负电荷相互抵消），如果在高速和高温下与其他氢原子相撞，它就能够聚合形成氦原子。这些新特征就是突现属性的例证。这常常显得不可思议，因为它们并不存在于那些构成复杂实体的各种成分中。只是当这些成分以精确模式排列时，它们才显现出来。它们不仅仅源自这些成分，也源自那种模式。我们觉得，模式是非物质的或抽象的，而各种成分是实实在在的和物质的，这个事实解释了突现（emergence）之神奇特性。

    第四，复杂实体似乎只出现于存在必不可少的金凤花环境的地方。即使今天，宇宙的绝大部分依旧很简单。不过，世界上一些地方出现了合适的环境，我们也在那里观察到了更复杂事物的出现。例如，地球表面就是复杂化学反应的理想场所。这里存在大量不同的化学元素，有非常适合化学反应的固体、气体、液体和温度。

第五，复杂实体似乎与有助于它们维持自身结构的能量流联系在一起。如果你将一些大理石从小山头滚到山脚一个洞中，它们还是会停留在一起，因为那种组合对能量的需求少。这是一种静态的、不那么特别令人感兴趣的复杂形式。那些吸引人的复杂形式是动态的。它们更像熟练的变戏法者所创造的复杂模式。维持它们的存在需要稳定的能量流。此外，广泛而言，以下说法似乎是正确的，即这些结构越复杂，它们也就需要更多能量维持自身。这是天文学家埃里克·蔡森（Eric Chaisson）的观点。蔡森表明，如果计算一下的话，结果显示，大致而言，行星似乎比恒星更复杂，因为在行星上，每秒钟流经每克物质的能量流，要多于恒星上相同时间流经相同质量的能量流。同样，活的有机物似乎比行星更复杂，而现代人类社会或许是我们所知道的复杂事物之一！对人类尤其是历史学家而言，这是一个非常重要的结论。它塑造了我们在本书中讲述的故事的形态。

概括而言，以下是复杂事物的五大关键特征：

    1.它们由多种成分组成：复杂事物是由各种各样成分构成的。

    2.它们被组合在一种精确的结构中：它们的成分以一种十分明确的方式结合在一起。

    3.它们具有新的或突现的属性：事物得以建构的方式赋予它们某些特别的属性。

    4.它们只出现在环境合适的地方：只有当创造更复杂事物的完美的金凤花环境存在时，它们才会出现。

    5.它们通过能量流结合在一起：引起我们兴趣的各种复杂形式，都依赖能量流。一旦能量流不复存在，它们就会丧失那些让它们与众不同的突现属性。这不仅适用于恒星，也适用于人类和汽车。恒星若没有内核的聚变反应，它们就会暗淡无光；人类若缺少来自食物的能量，就会死亡；汽车若耗完了汽油，就会停止不前。

 

一个框架：大历史的八大门槛

在我们宇宙的历史中，尽管出现了许多新的复杂形式，不过，我们只关注那些与人类利益关系的复杂形式。下面表格列出了八道复杂性渐增的门槛，以及新的、更复杂的实体出现的时间点。这些实体具有新的属性，为整个宇宙的多样性做出了贡献。这些门槛会为本书提供一个框架。从字面意思来说，门槛（threshold）就是指门口（doorsill）；在那里，你可以从一座房子外面进入到房子里面，因此，门槛就是指你可以在此碰到许多新事物的地方（参见下表）。

一旦具备了导论中提出的那些观念之后，我们就准备讲述宇宙的历史。从许多方面来说，这是一个激动人心、关于我们周围一切事物如何形成的故事。它是20世纪的起源故事，有助于我们更好地理解自己如何融入万物的整体方案之中。

关于年代和日期的说明

在本书前面部分，日期和年代以 BP 形式（before the present，即“距今”）表示。这是古生物学家和考古学家使用的纪年方式。严格地说，它意味着“1950年之前”，即放射测年技术开始使用的时候，不过，在处理距今几千年或几百万年之前的日期时，这并不会导致什么不同。从第 5 章开始——大致近 1 万年（大约距今 1 万年前后）——我们会使用世界史学家的纪年体系，日期以 BCE（before the Common Era，公元前）和 CE（Common Era，公元）形式表示。Common Era（公元）始于大约 2000 年之前，因此，这种纪年体系与以前 BC（before Christ）和 AD（in the year of the Lord）纪年法在时间上一致，不过，它的优势在于，它在文化上没有那么明显的特指性。

    让我们先来感受一下这些纪年体系：距今5000年（5000 BP）也就是公元前3000年（3000 BCE），距今500年（500 BP）也就是公元1500年（1500 CE）。