世界史纲——空间和时间中的地球

1　人的时空观念的大扩展

首先，在我们开始讲述生命的历史之前，让我们先说一些关于我们这出戏剧上演的舞台和演出的背景。

过去的几百年中，人们关于他们生存于其间的可见的宇宙的观念有了非常大的扩展。同时，他们个人的妄自尊大也许也有所收敛。他们已学习到，他们只是宇宙中的一粟，这个宇宙之巨大、之持久、之奇妙瑰丽实在远非他们祖先所曾梦想或者猜测过的可以相比。

在野蛮人和原始人看来，大地似乎是整个宇宙的一片平坦的底板；天空是罩在上面的一个圆顶，日月星辰一次又一次地从顶上横越而过，通过某种迂回的或者地下的神秘路线，又回到原处。巴比伦和中国的天文学家观察了几百年星象，仍然相信大地是平的。希腊人最先明确地领悟到这个世界是球形的，但即使如此，还是没有理解到宇宙的博大无涯。球状的大地还是一切的中心，太阳、月亮、行星、恒星在水晶般的天空中都环绕着这个中心运行。要到15世纪，人们才超越这种见识，哥白尼作出了他的了不起的猜测，中心是太阳而不是地球。直到17世纪开始时，伽利略发展了望远镜，哥白尼的见解才被广泛接受。

望远镜的发展的确标志着人们思想的一个新的阶段，人生观的一个新的境界。令人诧异的是，具有灵活、敏锐的脑筋的希腊人竟然没有认识到制造显微镜或远望镜的可能性。他们没有利用透镜。而在他们所处的世界里，人们知道玻璃这种东西已有几百年之久，而且加工精美，制成了他们日用的瓶瓶罐罐。透过这些玻璃，他们一定曾瞥见过改了样的和放大了的东西的形象。但是希腊的科学是由哲学家们以一种贵族式的精神来探求的，除了少数有创造才能的，如阿基米德和希埃鲁等外，这些人都太骄傲了，不愿向那些仅仅是珠宝匠、五金匠和玻璃匠等的普通工匠学习。

无知是骄傲的第一个惩罚。哲学家没有机械技能，而工匠又没有哲学的教养。一直经过了一千多年，到了另一个时代，玻璃和天文学家才被拉到一起。自伽利略之时起，天文学和望远镜才一起前进，无知和错误假设的面纱从空间的深渊里终于被揭开了。太阳是宇宙中心的观念代替了地球处于这个地位的观念。我们现在知道，我们的太阳甚至不足以包括在最大的星宿之中，它仅仅是一个较小的发光体。

望远镜解放了人们的想象力，没有其他任何工具曾经这样做到过。两个世纪之后产生了分光镜，从可见的光线里把构成的色彩分解出来。这样形成的彩虹上明暗的条纹，显示了光源的组成和光线达到观察者眼前所经过的任何气体的组成。用这个方法甚至可以测定光源的运动。最近二十年中已有新的仪器可用以对更宽阔的光谱进行分析。巨大的无线电望远镜可以探测星球爆炸和其他猛烈扰动中心所喷射出的无线电波。其他一些仪器架设在月球上或人造卫星上以避免我们大气层所发生的雾翳作用，可以探测紫外光、X射线、伽马射线。所以现在人们能坐在试验室里获知远在可见宇宙边缘的星球的组成和热度，并能测定即使能用和光一样的速度运行也得用几十亿年时间的距离。

遮盖着这深渊莫测的星际距离的帘幕只是在最近三个世纪里才被揭开的。至于我们理解到这个宇宙在时间上的无限悠久，那更是较新近的事了。在古代的民族中，唯有印度哲学家似乎对太初以来经历的漫长世代有所觉察。在欧洲世界，一直到一个半多一点世纪之前，人们对世间事物经历的时间的观念惊人地短促。1779年，伦敦书商辛迪加出版的《世界通史》里声称，这个世界是公元前4004年秋分那天（说得那么有趣、确切）创造的。这项创世工程的顶点是在幼发拉底河畔巴士拉以上刚好两天路程的伊甸园里创造了人。那么自信地这样说是由于过分信赖了圣经纪事的字面解释。即使在那些对圣经的灵感最虔诚的信徒中，现在也很少把这些字句看成是实有其事的记述了。

地质科学和近年的天文科学打破了这个时间上的杠杠，跨出了几乎只有6 000年之久的短短的昨天，展开了百万个这样长的昨天。18世纪以前很久就常见的两类主要事实迫使人们不得不加以注意。一类是在无数地方可以见到暴露着的极厚的分层岩石，只有经过很长的时间才能累积起来，而且在许多情况下这些岩层拗曲、扭歪、突伸成了那种样子，显然表明是在很长的时间里由巨大的力量所引起的。另一类是存在着和现有的物种的骨头、头骨和其他硬体部分类似而又不完全相同的化石。

直到18世纪，岩层和化石才开始得到系统的研究；直到19世纪，对这些堆积——岩石的记载——的真实规模和性质的认识才得到普及。确立这种记载的权威是经过同那些坚持严格取义于圣经的人们的成见激烈斗争而取得的。直到20世纪才用岩石所含放射性矿物质从形成时起的衰变程度来正确测定岩石的年纪。200年前，我们人类所想象得到的背景只是6 000年。现在这个帘幕也揭开了，人们可以回溯的过去已达几十亿年之久了。

2　宇宙空间中的地球

现在我们将极简洁地概述我们已经知道的这个世界的物质形体的大小。我们的地球，如已经指出的，是一个旋转的球体。在我们看来，它似乎是够大的了，其实只不过是浩瀚无涯的太空中的一颗物质微粒罢了。

太空绝大部分是空洞的。在这空间，相隔极远地存在着一颗颗发热发光的中心体，就是恒星。它们虽则名为恒星，却都在太空中运动着，不过人们长期没有理会它们的运动。它们是这样的寥廓，距离这样的遥远，它们的运动是觉察不到的，只有在千万年的过程中才能看得出来。好几十个世纪以前，埃及人绘制过星象图。他们为我们指出了各星座的形状有了相当大的变动，许多星球已经有了可以计量的移动。但是我们仍然用旧有方便的名称“恒星”来把它们和行星区别开来。这些恒星距离如此之远，尽管它们极为巨大，我们即使用最强的望远镜来观察，它们看来也只不过是一些发光的小点，有些较亮，有些较暗。

现代天文学对可见的星球区别为许多种类——普通的黄星、红巨星、红矮星、白矮星、突然爆炸和消失的星、双星等等。大概每个星球都有一个“生命史”，挨次地经过其中的一些阶段。

无线电望远镜发现其他天体，如脉冲星，它每隔几秒，或者有时每秒几次，放射一闪一闪的无线电波。脉冲星也能放射闪光。它们看上去似乎是很重的，但是体积很小，旋转得很快。有些星球是X光的有力来源。

天体之间的空隙中，浮动着很广大的气体和尘埃的云雾——这些云雾本身和空无所有的状态相差无几。其中的气体比起真空管里所谓“真空”还要更加稀薄。

黄星中有一颗和我们如此临近，使它看上去像是一个巨大的火球。这一颗星就是太阳。它和地球的距离是9 300万英里。

这些是难以想象的数字。目前的天文学家用光来计算他所要测量的距离。光每秒捷传18.6万英里。它从月亮射来要用1 31秒，从太阳射来用8分钟，才到达我们的地球。太阳比其他星球离我们近多了。其他星球中最近的超过4个光年那么远，也就是说，我们现在所看到的那个星球的光是它在4年前放射出来的。天文学家现在已知的宇宙中最远的部分是在几亿光年之外。

我们自己的星球太阳，是一团打旋的熊熊气体。它的物质98%是氢和氦的混合体。其余2%包括气化的铁和其他元素。整个说来，它所具有的物质是地球的30万倍。太阳的表面热度是最热的电熔炉的两倍。它内部的热度还要高几千倍，在这里氢不断转化为氦，因而产生能量。太阳的热力事实上是来自我们用于氢弹中的反应。

远远地环绕着太阳运行的不仅有我们这个地球，还有其他同类的天体，叫作行星。它们在天空里发亮，因为它们反射了太阳的光。它们离我们够近，从而它们的运动很容易被看到。它们跟恒星们相对的位置夜夜都有变动。

很可以理解空间是多么寥廓。如果，像我们所说的，太阳是一个直径9英尺的球，我们的地球按比例就是一个直径1英寸的小球，离太阳322码。这是大约1/6英里。三分半钟的快步就能从这个小球走到那个9英尺大的球。月亮是豆子般一颗小粒，离地球30英寸。

比地球离太阳更近的是其他两颗很相似的小粒——水星和金星这两个行星。它们离太阳分别是124和232码。在地球外圈的行星是火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星，它们离太阳分别是488、1 672、3 067、6 169、9 666和1.33万码。从太阳到海王星将是两小时的步行。还有若干更小的微粒在这些行星之间飞行，特别是一些叫作小行星的在火星和木星轨道间转圈；有时一小团多少发光的气体和尘埃，从几乎无垠的太空里吹进这个体系，这些我们叫作彗星。空间的其他部分，在我们周围，环绕着我们，远到无边无际，都是寒冷的，没有生命的，空无所有的。离我们最近的恒星，在这个缩小的比例尺上，要记住——地球是1英寸大的球，月亮是一粒小豆——就是在4万英里之外！我们所见到的恒星，还是在这个比例尺上，大多是在几亿和几十亿英里之外。

现在让我们回到地球上来。我们这个世界的直径略小于8 000英里。它的表面是粗糙的，较突出的部分是山岭，表面低凹的地方有一层薄薄的水，就是海洋。这一薄层水最深的部分大约有5英里——这就是说，最深的洋的深度有5英里。这和地球的体积相比是极微小的。

围绕这球体薄薄地包着一层空气，就是大气。当我们乘气球上升，或登上一座山，空气就越来越稀薄，直至稀薄到不能维持生命。20英里高度的上空就几乎没有空气了。鸟类能飞行的最高点大约是4英里——据说秃鹰能上升到这个高度；但大多数小鸟和昆虫，如果从飞机或气球在比这个高度低得多的上空放了出来，就会失去知觉。载人的气球曾上升到近于7英里的高空，但是人要忍受相当大的身体上的痛苦。有密封座舱的飞机，复制地面上的条件，可以飞得更高些；火箭曾把人送到月球和更远的地方——但总是带着一个人造地球大气的样品室。

在自然条件下，只在我们地球的地壳上层几百英尺的高处，在海里和在4英里以下的空气底层，才有生命出现。除了我们这个行星上这极薄的一层空气和水之外，我们不知道什么地方还有生命。科学家们曾讨论过其他行星有没有生命的可能性。由于这个或那个理由，大多数行星的这种可能性被排除了。而火星上存在着简单的生命的可能性还是有一些的。

3　地球已存在多久？

地球在空间的情形就讲这些。现在让我们从时间角度来考虑我们的题目。天文学家和地质学家以及那些学物理学的人们现在可以告诉我们一些关于地球的起源。按照流行的学说，在极为久远的时代以前，许多浮动在星际间的气体和尘埃所形成的薄云中的一团，受到引力的影响，开始聚结在一起。它变得越来越密，聚合着的物质自己安排成（详情现在还有争论）一个中心的星球，即太阳，还有一批行星随从以及行星所带的一些卫星。由于引力的能量和放射作用，这个聚结着的物质的热度越来越高。不久，这个巨大的中心太阳的热度高到足以发生氢氦反应来供应它的火焰，至于地球和我们的月亮是出于各自聚结成体后才相互绕行呢，还是有一团较大的旋转物体，即原来的地球，射出一部分形成了月亮呢——这些问题（在编写本书时）还没有定论。

只不过几十年前，科学家们还普遍相信，太阳和行星不断地在冷却。按照这种看法，它们以旋转的燃烧着的一堆堆物质开始，已经丧失了很多热力，旋转也缓慢了许多，这个体系会继续这样衰弱下去；总会到一个时候，一个白天会和现在的一年那么长，冷却中的太阳会消失它的光芒，一动不动地悬挂在天空。地球上的生命就会冻死。

近来，知识的迈进已完全改变了这种预测。地球固然比过去冷了些，但是它内在的放射性的变化会保持它的热度到很长久的将来。太阳有足够的氢，以现有的速度燃烧，可达几十亿年之久。地面上生命的终结，当它来临时，会和以前所预见的刚刚相反。太阳拧转到另一种新的原子转变，会变得更大更热，直到它吞没所有靠近它的行星，包括地球在内。我们这个行星将会被烧掉，而不是被冻结。

这个历史的全部阶段可以在天空中看到。气体云在凝聚成星球。许多星球不断在燃烧，其他有些正在发火，膨胀起来，和太阳将来的情况一样。一个天文学家能从天空中所见到的综合成太阳系的生命史，正如来自另一个世界的观察者，具有一些理论知识，能在一个闹市的街道上把来往的青年、中年、老年的人们作个比较而综合成人类的生命史一样。

有些读者会问，这个世界经历多久了？这个问题在过去几年里吸引了很多人的注意。早年众说纷纭的估计已逐渐趋于一致。地球凝结成一块结实的固体大约是在40亿或50亿年以前。当时是很热的，慢慢地冷却下来。不早于约10亿年前，地面上才有流水，直到那时即使是最简单的生命才有出现的可能。

至于未来，在扩张中的太阳破坏我们这个行星上的一切生命之前，还有几十亿年。由于人类作为一种自觉的社会生物还不过几万年，这就给了它无限的机会去获取知识和力量。在地球烧毁之前，人可以使自己成为时间和空间的主人。

4　在众星中还有其他世界吗？

如果天空里确是包罗着进化过程中各阶段的无数星球，不是也会有许多像我们自己的星球——太阳——一样有着它们的行星，而且许多行星也会适宜于居住的吗？如果如许多人所相信的，我们世界上生命的出现是对某种物理和化学条件的反应，这些行星上不是也会有生命存在吗？

近来有许多富有意义和值得深思的关于形成星球和它们的卫星的星际尘埃的发现。这些尘埃包括硅酸盐、铁及其他金属，可能还有石墨——形成地球的材料。气体中包含多种简单的分子。水、氨、甲醛和一个氢原子跟一个氧原子称作“羟基”的结合物都已经证实了。也许还有甲烷，虽则现有的方法还难于测定。实验指出有些复杂的有生物质的组成要素能由这种分子在合适的条件下由电的放射形成。

许多科学家十分认真地相信，宇宙中分散在遥远四方的其他几百万个行星上，一定曾产生和我们地球上的生命相似的生命；其中有一些，生命可能正在开始；其中有一些，或许已远远地走在我们世界目前所已达到的前面。但是就以我们今天来说，这些有生命的世界和我们相隔的距离是要用光年来计量的，完全达不到的。它们的存在还不过是理论上的可能性罢了。