我們人類的宇宙：138億年的演化史詩 [You are Here: A Portable History of the Universe] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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産品特色

編輯推薦

《我們人類的宇宙：138億年的演化史詩》是比爾·蓋茨、道金斯推薦的現象級新知讀物《我們人類係列》之一。《我們人類係列》講述的是，我們所有人的故事——人類的身世、現在和未來。《我們人類係列》4本書4個主題：大曆史、宇宙、進化、基因。每本書300頁左右的篇幅，用清晰可讀的散文，講述瞭所有時間的曆史——宇宙、地球、生命和人類的138億年史詩，涵蓋宇宙大爆炸、生命誕生、人類進化、全球化社會、基因工程、人工智能……更重要的是，它融通宇宙學、演化生物學、生物地理學、基因學、人類學以及曆史學等領域的研究成果，將所有知識碎片拼閤成瞭一幅人類整體演化的宏大圖景，並著重理清我們人類如何興起的重要脈絡，讓我們洞悉其中的關鍵和意涵。

內容簡介

茫茫宇宙，我們人類從何而來？宇宙又將走嚮何處？從基本粒子到銀河係超星係團，從遠古細菌到我們人類，《我們人類的宇宙：138億年的演化史詩》帶領我們踏上一段奇妙炫酷的138億年宇宙探索之旅。

擁有孩童般好奇心的科普作傢剋裏斯托弗·波特，以每一步放大10倍的方式丈量宇宙，從10的0次方到10的27次方，從米到韆米再到光年，帶領著我們從地球齣發，飛離太陽係，去探訪浩渺神秘的宇宙。從無窮大到無窮小，在穿越星際之後，反過來去探尋物質的基本粒子，從分子到原子，直至誇剋和膠子。

在探索的旅途中，我們還將拜訪牛頓、愛因斯坦、薛定諤、費曼和霍金等古今宇宙哲人，和他們一起，迴顧兩韆年來我們人類認識宇宙、探索萬物的科學曆程。隨後，波特結閤現代科學的新發現，將宇宙138億年的演化史詩娓娓道來——從大爆炸到恒星形成，從太陽係的聚閤到地球上的生命演化，從虛無到萬物……

這是一部洋溢著激情與詩意的宇宙學入門。它將詩句和哲思織入科學的敘述，一步步揭開神秘宇宙的麵紗，讓我們體驗宇宙之美的同時，深入瞭解現代物理學，思索我們人類與宇宙的深邃聯係。

任何曾經仰望過星空，依然對宇宙抱持著好奇心的讀者，都會喜歡上這本書。

作者簡介

剋裏斯托弗·波特（Christopher Potter）

依然保持著孩童般好奇心的科普作傢，本科學習數學，擁有科學哲學和曆史學雙碩士學位。

在成為作傢之前，他是以叛逆精神著稱的Fourth Estate齣版社總裁和齣版人。和他自己的性格一樣，Fourth Estate像一個十幾歲的青春期少年，有點天真，喜歡跟行業傳統作對，總能將看起來不會暢銷的非虛構作品變成超級暢銷書。

作為齣版人，他親手成就瞭西濛·辛格（《費馬大定理》）、達娃·索貝爾（《經度》）、尚-多明尼剋·鮑比（《潛水鍾與蝴蝶》）等一大批優秀作傢。近20年來，他一直在尋找一位在科學和人文之間搭建橋梁的作者——用簡單的語言、浪漫的思維，為我們每個人都曾仰望過的宇宙寫一本傳記。

終於，他自己完成瞭這個願望。

精彩書評

一本奇書！為瞭取悅於你，它將整個宇宙壓縮灌裝，放進瓶子，交到你手上。

——史蒂芬·弗萊（Stephen Fry，英國科普作傢、BBC紀錄片主持人）

這不僅是寫給詩人的物理學，也是讓科學接近詩歌和音樂的一本書。作者彆齣心裁的敘事方式充滿想象力，優美簡潔，特彆好讀。

——西爾維婭·納薩爾（Sylvia Nasar，《美麗心靈：納什傳》作者）

很多年以來，我都渴望遇到一個人，一個可以牽著我的手帶我穿越時間和空間的人。我們一起驚嘆於沿途所遇到的一切奇妙事物，在科學的對話中織入行行詩句。終於，波特齣現瞭。

——達娃·索貝爾（Dava Sobel，《伽利略的女兒》作者）

麵對這樣的書，一句話：去讀吧！

——《時代》（Time）

任何對宏大問題感興趣的讀者，都會享受這趟引人入勝的科學旅程。

——《新科學傢》（New Scientist）

任何對充斥著專業術語的科普書敬而遠之的讀者，都會驚喜地發現，在這裏找到瞭一位親切友好的嚮導……以簡潔優雅的文筆，他書寫齣瞭宇宙從虛無到萬物那激動人心的曆史！

——《齣版人周刊》（Publishers Weekly）

一部流行科普的傑作，集結瞭相對論、量子理論、進化論、黑洞、反物質等等，所有讀者都會感興趣的話題。它思考宇宙的起源與歸宿，探究存在的本質以及我們人類這個物種的未來命運。這是我讀過的*棒的科普書之一。

——《衛報》（The Guardian）

通過天馬行空的對比、切身的日常生活體驗，波特把深奧的科學現象解釋得清楚透徹，又不至於過分簡化喪失瞭專業水準。這是近年來關於科學及其曆史的卓越普及圖書之一。

——《科剋斯書評》（Kirkus）

目錄

第1章 起源

人類*終會知道，他一直都是獨身一人處在宇宙的無垠之中，他從宇宙中齣現隻是偶然事件。宇宙的廣闊和其永恒的沉默令人心生不安，但這無法阻止我們迎嚮未知的冒險。

第2章 26度分割理論

以“米”為尺度，我們對宇宙的理解能一步步擴大到何處？如果注定要被宇宙的廣袤無垠所擊垮，我們至少得知道這種無力感什麼時候會湧現心中。

第3章 測量萬象

當人類開始測量世界的時候，可能已經將自己當作萬物的中心。科學就是不斷地進行測量，科學需要可重復性。我們希望當我們再次測量，世界與先前測量的結論仍保持一緻。然而到底什麼是“可測量”之物呢？宇宙是這樣的一個事物嗎？

第4章 並非關於你

無論科學機構多麼教條主義，科學方法總能確保所有理論都隻是臨時性的。隻要科學在進步，終究會有新理論取代舊理論。科學革命的起因，重點並不在於是否把太陽設為宇宙的中心，而在於將地球從中心位置上挪開。

第5章 探尋運動

物理世界之中，萬物皆運動。從牛頓到愛因斯坦，運動從三維空間進入到四維時空，宇宙也在光和引力的深層聯係中被重新闡釋和再次思考。

第6章 另一條路

宇宙的豐富性從極小端呈現，甚至比宇宙的天體結構更加神秘。電子曾被我們當作一直在尋找的基本粒子，現在標準模型中的基本粒子是誇剋。但是如果基本粒子不能有體積延伸，那麼它是什麼樣子的呢？

第7章 照亮物質的光

基於對光的不斷認知，我們已經十分廣大的世界得以進一步擴展；我們用光來描述現實，而量子力學改變瞭我們對光的描述方式，並由此改變瞭我們對現實的描述方式。

第8章 有物和無物

看起來恒星棋布的宇宙原來竟空無一物，*窄小的空間卻充斥著巨大的能量。我們用兩種異想天開的方式描述自然：相對論能從宏觀上解釋宇宙運行，量子物理能從微觀上對其進行研究。放在一起看，它們戲劇性地展現齣統一性和對立性。

第9章 嚮恒星的誕生緻敬

大爆炸之後，宇宙中齣現瞭我們現在稱為可見宇宙的部分，它由簡單的恒星組織構成。恒星從充滿氫氣和氦氣分子的雲團中誕生。

第10章 返迴傢園

太陽連同其行星坐落於銀河係的一個鏇臂上，誕生自一次超新星爆發。太陽係誕生後的1 億年內，許多天體相互碰撞，地球的誕生便與此相關。

第11章 瓜瓞綿綿

可以假設所有的生命形式都源自一個共同的祖先，它生活在地質研究所能追蹤的*遙遠的時代。我們也有理由相信所有由此繁衍而來的生命，都可以被納入具有種間相似性的體係中，並*終在那個祖先處匯閤。

第12章 進齣非洲

150 萬年前，一群直立人離開瞭非洲，這可能是*種從非洲移民齣來並散布到全球各地的古人類。由於主要依靠狩獵和采集為生，早期人類過著遊牧生活，他們需要不停移動，以便尋找充足的食物來源。

第13章 我們在這裏

我們的宇宙地址是哪兒，這取決於我們如何理解“宇宙”這個詞，如何理解“這個”宇宙，以及如何理解“ 在宇宙中”的意義。

參考文獻

緻謝詞

精彩書摘

第1章 起源

這些無限空間的永恒沉默使我恐懼。

——布萊士·帕斯卡

不論是公園、火車站還是購物中心的示意圖上，通常都會有個“您所在的位置”的標誌，一般用紅色箭頭指嚮圖上的某個地點來錶示。但是，“這裏”到底是哪裏？孩子們以為自己知道這個問題的答案。某本書的扉頁上，我根據個人喜好寫上瞭我的完整星際地址——剋裏斯托弗·波特，拉什格林路225號，利姆市，柴郡，英格蘭，大不列顛及北愛爾蘭聯閤王國，地球，太陽係，銀河係。我幼稚的字越寫越大，這個地址的每一個小節也逐漸變得更大更重要，直到這串字符的終點，也是*後的高潮：宇宙。在宇宙中，萬事萬物都有著自己的位置。

孩提時期的我們很快就發現宇宙是個奇怪的存在。我曾經在夜裏強撐著不睡覺，想象宇宙之外會有什麼存在。如果宇宙包羅現存的萬事萬物，那麼宇宙又被包含在什麼裏麵？科學傢告訴我們，這個可見宇宙是由一個輻射區域演化而來，它不被任何存在包含在內。可這個解釋引發瞭太多的疑問，這些疑問甚至比我們*想要解答的問題更讓人煩惱。所以，讓我們把宇宙拋到一邊，想想其他事情吧。

我們不喜歡思考宇宙是因為我們懼怕宇宙的包羅萬象。跟宇宙相比，人類隻是微小的粒子，所以人們很難跳齣“體積大小很重要”的觀點。退一步說，誰敢否認宇宙的存在？畢竟宇宙裏有那麼多東西。盎格魯–日耳曼學者愛德華·孔澤（1904—1970）寫道：“精神訴求似乎要被這個愚蠢的大塊頭吞下去，變成某種毫無意義的夢魘”，“我們察覺到的身外事物數量龐大，而我們自己的內在直感仿佛微弱的火苗。兩相比較，似乎突齣瞭非常物質化的人生觀。”如果注定要與宇宙抗衡，我們必輸無疑。

同樣可怕的還有“宇宙無物”的觀點。不久之前我們還是無物，然後我們變成瞭某種存在。難怪孩子會做噩夢。我們的存在應該可以證明生命之前不存在虛無階段，就像李爾王所說的“一無所有隻能換來一無所有”。然而，每一天人類的自我意識都湮滅後再奇跡般地復蘇，也就是睡著又醒來。這一過程提醒我們：我們都來自絕對的無物。

如果宇宙裏有物質存在——顯然宇宙裏確實有物質存在，那麼這些“物質”又來自何方？這個想法和人類*初對死亡的模糊認識相吻閤：死亡和虛無手拉手，它們是雙份的恐怖，可以和我們對無限的恐懼並列；我們花費畢生精力把對它們的恐懼壓製在成人的軀殼之內。

人類處在瞭進退兩難之地。一方麵，我們知道宇宙裏肯定有東西存在，因為我們確信自己是存在的；但是我們也知道宇宙中什麼都沒有，因為我們害怕那裏是我們生命的起源地和終結地。雖然理智上我們知道死後總歸要迴歸虛無，但是情感上並不相信。美國小說傢約翰·厄普代剋告訴我們：“我們都是永垂不朽的，在活著的每一天。”

“我死後會經曆什麼事？”小孩子很小就會問這個連大人也不想迴答的問題。即便是物質世界的物質女孩都不會滿意死亡等於身體腐爛的答案，但是，這個問題的物質化答案，或者是任何問題的答案，都會迴到同一個起點。什麼是這個世界的物質，這些物質又從哪裏來？思考宇宙就好比再一次提齣自己兒時的問題：包羅萬象是什麼？虛無無物又是什麼？成年之後，沒人再考慮過這些問題。

看起來，所有的孩子都曾經是做科學傢的苗子。他們從來不畏懼大膽提問、追尋真相，直到筋疲力盡，雖然筋疲力盡的一般都是孩子的父母。好奇心驅使著孩子們問齣：“為什麼？這又是為什麼？還有呢？”他們希望得到某種*的真相，就像是我們的星際地址要寫到整個宇宙為止，這個真相必須是超越一切的、不容置疑的。

德國哲學傢戈特弗裏德·萊布尼茨（1646—1716）曾問：“為什麼宇宙並非空無一物？”對宇宙的所有描述*終都必須能夠迴答這個問題。科學嘗試援引世界上物質的動態變化，用“怎樣”的答案來迴答“為什麼”的問題。但是“怎樣”的答案也聚焦於相同的*終問題上：科學傢們並不問“為什麼”宇宙裏有東西而非空無一物，他們會問這些東西是“怎樣”從虛無裏齣現的。為瞭說明宇宙擁有的無限包容性，我們似乎也要說明宇宙起源時的無物。但是，構成世界的這些物質在無物狀態時長成什麼樣子？是什麼變動使得虛無變成瞭存在，這些存在又怎樣發展成為我們稱之為“宇宙”的物體？

語言文字形成以來的幾百年間，科學都處於不斷進化發展的過程中，一直在調查探索“世界之外”的一切。“世界之外”的事物都處在運動之中，這裏的“世界之外”指的就是宇宙。所以，我們認為科學傢能夠為我們解答這個問題：虛無和萬物之間的何處是我們存在的地方？

他們的迴答並不總是令人振奮：法國生物學傢雅各布·莫諾（1910—1976）曾經寫道：“人類*終會知道，他一直都是獨身一人處在宇宙的無垠之中，他從宇宙中齣現隻是偶然事件。”他的話聽上去滿含愉悅，好像確信人類總歸可以發現真相。

牛津大學人類未來研究院院長尼剋·博斯特羅姆寫道：“科學已經揭示瞭許多關於這個世界和我們在世界中處於什麼位置的事情。而且大體上，這些發現結果都是十分令人謙卑的。”“地球不是宇宙的中心。我們人類也是從牲畜進化而來。我們的構成成分和泥土一樣。我們依靠神經生理學信號來移動，並且服從一係列生物學、物理學和社會學的影響。對於這些領域，我們理解很少也無法控製。”

美國物理學傢阿曼德·德爾塞姆說：“我們真正的位置，是一個孤立的位置，位於無垠且神秘的宇宙之中。”

在無意義中被孤立：無怪乎我們這些普通人喜歡待在傢裏看電視，讀讀《米德爾馬契》，或者做一切在傢裏做的事情。如果宇宙真的和科學傢描述的一樣，我們寜可不要。這些描述隻會重新激起我們自小就在壓抑的恐懼，關於生存問題的令人作嘔的恐懼。又或者這隻是我的恐懼，並不是你的恐懼？我的一些朋友聲稱他們從來不思考任何關於宇宙的事情。與此同時我隻能想到這種態度——拒絕宇宙也拒絕萬物的態度，證明他們其實深深地懼怕宇宙而不是對其缺乏興趣。畢竟，誰願意知道自己是廣闊無垠、無目的又冷漠的宇宙中微不足道的一點呢？如果我們足夠重視這事，就會傾嚮於責怪科學傢為什麼要發現這個事實。這些刻闆的科學聲明看起來無法反駁。如果我們因為對真相的恐懼而不去思考科學，可能會輕鬆一些。我們害怕得知某些不可駁倒的、不如不知道的事實，比如人類其實沒有自由的意誌，思想其實就是大腦的一個機能；比如神明根本不存在，真正的真實就是物質的真實；再比如不屬於科學的知識並不是無用的，它們根本都算不上知識。

有時，科學似乎在錶明宇宙和我們之所以為人的主觀體驗沒什麼共通點。人類好像和一個對人類特性毫不關心的宇宙站在對立麵上，這不禁讓人思考：是不是要成為人類就必須從本質上脫離創造人類的本源？沒有幾個人願意考慮這個問題。

與宇宙和睦相處並非易事。英國數學傢弗蘭剋·拉姆齊（1903—1930）找到瞭一種通過調節對大小的界定來調和整個宇宙的方法：“我和一些朋友的不同點就在於我不關心事物物理體積的大小，在廣闊的天空麵前我並不感到渺小卑微。那些星星可能體積巨大，但是它們不能思考，無法感受愛意。我重視這些品質更甚於體積大小……我對於世界的描畫閤乎比例……人類占據*顯眼的位置，那些星星則和3便士硬幣差不多大。”當代天文學傢艾倫·德雷斯勒也有一個相似的策略：“如果我們看宇宙的時候學會無視能量和體積大小，而是關注細微之處及復雜之處，那麼我們的地球比整個銀河係的星星都更閃耀。”

把宇宙化成人類大小可以讓我們迴想起形式分析齣現之前畫傢筆下的宇宙，但形式分析引入瞭一種全新的體積大小層級關係。文藝復興前的畫作裏，體積大小的層級關係建立在相對的心理重要性上，所以畫中的聖母馬利亞占畫麵麵積*大，大於那些聖人，那些聖人又大於跪著的捐資人，即使這些捐資人其實纔是*初齣資雇用畫傢作畫的人。拉姆齊認為衡量世界的尺度是人性，不是什麼心靈標尺或者真正的碼尺。拋開所有的恐懼和關於生存問題的謎團，如果我們不能擺脫“科學可能代錶萬事萬物”以及“整個宇宙可以被測量和清算”的思想，上文的策略就沒什麼太大幫助瞭。我們可能輕易地就說服自己，讓科學把自己的生命變成文件和檔案，就像某些極權政體相信人民隻有在被變成數字的時候纔是*服從管理的。在人們心目中，科學和科學傢大約是僵化的、獨裁的、父權的、善於解析的，以及沒什麼情感內涵的。

但是凡事都有兩麵性。半個世紀之前，英國天文學傢和物理學傢弗雷德·霍伊爾（1915—2001）注意到一個有趣的現象：“絕大多數的科學傢都聲稱對宗教避而遠之，但這其實說明宗教對科學傢的支配度比對神職人員的還要深。”他的這個發現很顯然隱含怒火。當然，過去大部分的傑齣科學傢都是篤信宗教的。*近一次投票結果顯示，即便在今天，還有大約50%的科學傢信仰某些神明，另一項投票則錶明100個科學傢中隻有30個相信平行宇宙的存在。愛因斯坦曾說：“我想知道上帝是如何創造瞭世界的。”他說：“我並不對這個或者那個現象感興趣，也不關心這種或那種元素的光譜。我想瞭解上帝的想法，其他都是細枝末節。”

英國理論物理學傢斯蒂芬·霍金（1942—）和美國物理學傢斯蒂芬·溫伯格（1933—）都是一貫立場堅定的唯物主義者。在著作中，他們不時提到上帝的可能本質是什麼，當然他們並不信仰上帝。霍金說其實我們離瞭解上帝思想的地步不遠瞭。但溫伯格公正地錶示：“科學並不是禁止人們信仰上帝，它隻是提供瞭不信仰上帝的可能。”

科學堅持無神論，因為科學意味著要在否認超自然的情況下解釋自然現象。科學裏的自然可以是神秘的，但不能是不可理解的。科學傢則不需要篤信無神論，就像我們的思想不必被不可知論支配。如果有一天科學成功地解釋瞭萬事萬物，那麼那一天就是上帝的末日。但是科學真的可以解釋萬事萬物嗎？霍金曾經宣稱“我們現在可能接近瞭自然*法則探究的終點”，但是自然的“真相”還遠遠沒有“大白”。19世紀末期，美國物理學傢阿爾伯特·邁剋耳孫（1852—1931）也曾提齣相似觀點：“看來，那些重大的潛在原理都已經被堅定地確立瞭，要瞭解這些原理的未來發展，就需要研究這些原理怎樣積極地應用在瞭我們注意到的各種現象中。”他真是錯得離譜。科學史上成果*豐富的一段時期正要開始。宇宙開的*佳玩笑就是要主動揭開麵紗，雖然科學已經係統地揭露瞭宇宙的一些秘密，但是這些發現卻使得宇宙更加神秘。科學勸說人類抱著不可知論看待幾乎所有事情，目前生活在現代倦怠和諷刺大爆發之中的我們大概認為科學都是不可知的。“取得某些發現時，你宣告勝利的喊聲可能引發全球性的恐慌。”德國劇作傢貝爾托·布萊希特（1898—1956）在《伽利略傳》一劇中給伽利略安排瞭如上颱詞。知識的代價是什麼？我們越來越頻繁地問著這個問題，因為科學既創造瞭我們所在的這個世界，又把這個世界推嚮毀滅的邊緣。有時候，科學揭示的不確定事件的“必然性”看起來十分獨裁專斷。我很確定某些科學傢讓我們接受的不確定性並不符閤詩人濟慈所想。濟慈寫下“能取得成就的人……安於不確定的、神秘的、懷疑的境地中,而不急於追究事實和理由”，並把這種品質命名為“自我否定力”（消極能力）。我認為他的想法和那些科學傢不同。同樣，我也懷疑自己被某些科學傢的盲目樂觀乾擾瞭。那些科學傢呼籲我們關注科學未來的發展，他們說科學會讓這個受傷的地球重現活力。在無限的科學發展過程中，我們需要忍受多少盲目的科學樂觀主義呢？

科學方法一直在尋找新的可開發領域。我們開始意識到地球所剩的時間不多瞭，至少願意接受我們居住的地球已經逐漸衰亡。科學唯物主義的一些帶頭人說，不用擔心，相信我們，我們很確定（嗯，非常確定）在人類徵服整個宇宙之後，肯定能在宇宙裏找到其他適閤人類生存的地方。如果地球之外並沒有適閤人類居住的地方，我們將為你們建造一個全新的地球。

即便有人對離開地球找尋其他傢園感到自信滿滿，這種超長距離的旅行仍純屬推測，甚至不能稱為真正的科學，因為我們對自然法則的理解還遠遠不夠深刻。可能在更瞭解宇宙是如何建成的之後，我們就會找到更多的原因來解釋人類為什麼被束縛在地球上。把所有科幻小說的希望和與科幻無異的科學理論推測都拋到一邊，根據閤理推測，我們可能永遠不會旅行到太陽係之外，甚至能夠到達的極限還要更近一些。距離上一次月球行走已經過瞭一代人的時間，而我們纔剛剛意識到即便在太空中跳躍那麼小的一步都會給人帶來巨大的精神創傷。我們甚至都不清楚人類為瞭適應另一種環境會變成什麼樣子——可能是某種人造的後人類形象？也許我們就

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