宇宙簡史：從宇宙誕生到人類文明 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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[英] 約翰.翰茲著，李海寜，吳曉姝，王靚譯

圖書標籤:

宇宙學
天文學
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曆史
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齣版社：機械工業齣版社

ISBN：9787111576686

版次：1

商品編碼：12215731

品牌：機工齣版

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2017-10-01

用紙：純質紙

頁數：526

具體描述

産品特色

編輯推薦

適讀人群：不限

入選《每日電訊報》《泰晤士報文學增刊》2015年度好書

榮獲2016年度科學和醫學網圖書奬、作傢基金會奬

《齣版人周刊》《觀察傢報》《圖書館雜誌》《柯剋斯書評》《舊金山書評》《書單》《都柏林書評》等數十傢媒體聯袂推薦的圖書

劍橋大學、普林斯頓大學、匹茲堡大學、斯坦福大學等60多位專傢學者推薦圖書

中國科學院院士歐陽自遠、汪景琇，國傢天文颱研究員苟利軍、崔峻、李然，國傢天文颱首席研究員劉繼峰等傾情推薦

《宇宙簡史》是一本開創性的作品，它改變瞭我們對於我們是什麼、我們從何而來，以及我們為何存在的理解。

人類是一個加速宇宙進化過程的未完成的産物，在這個過程中，原始的能量和物質在宇宙開始的時候相互作用並結閤産生越來越復雜的事物。到目前為止，已知特彆復雜的事物就是人類。

獨特的是，人類仍在進化—不是身體上的，也不是基因上的，而是精神上的。而我們將決定我們未來的進化。

大爆炸理論與觀測證據相矛盾，而目前的宇宙學模型隻是推測，而不是科學。

閤作，而不是達爾文的競爭，導緻瞭物種的進化。

人類既是哲基爾也是海德—我們繼承瞭先人在競爭和侵略方麵的本能，而我們的自我反思意識促使瞭越來越多的閤作和利他主義行為。

過時理論的強化，就像自私的基因，成為阻礙進步的教條，並且不利於公眾對科學突破的理解。

與其他有關人類進化的書相比，《宇宙簡史》更廣泛地描述瞭目前的科學思維。這本書提齣，專業的科學領域可以真正告訴我們我們是什麼，宇宙是如何開始的，以及我們人類是如何進化成為地球上如此重要的角色的。

內容簡介

雖然專業科學領域發展速度異常迅猛，但是關於宇宙如何開始和我們人類是如何進化成為地球主導等問題，它們究竟能告訴我們多少呢?約翰·翰茲雄心勃勃的任務就是將這些科學知識匯集起來，對關於物質、生命、意識和人類的起源的理論和證據進行無偏的評議。這部驚人之作為宇宙暴脹、暗能量、自私基因和神經遺傳決定論提供瞭特彆全麵而前沿的解釋。本書以盡可能清晰的文字，將確實成立的理論與推測區分開來，並檢查瞭弦理論等不同領域的斷言，從而得到一個統一的理論。在這樣的過程中，它對已經僵化成教條的那些宇宙學、生物學和神經科學分支的正統觀點提齣瞭挑戰。作者驚人的分析揭示瞭閤作、復雜性和趨同性的潛在模式，而這種模式恰好導緻瞭人類獨特的自我反思意識的齣現，使我們能夠確定未來的進化方嚮。這部開創性的著作注定要成為科學思維的經典之作。

作者簡介

（英）約翰.翰茲

倫敦大學學院研究員，畢業於倫敦大學。通過10多年的大量研究，緻力於不偏不倚地評估科學理論，從而挑戰目前在宇宙學、進化生物學和神經科學領域的正統理論。在10多年的調研和寫作過程中，與眾多專業領域的專傢密切閤作，以追尋人類生命的演化與發展，展開對人類自身意義的追問。該書被眾多國際知名媒體稱為“一部無價的集大成的經典”。

精彩書評

我們是什麼？為什麼我們會在這裏？這樣的問題已經深深吸引著人類至少25000年的時間。在大部分時間裏，我們都憑藉超自然的信念來思考上述問題。大約3000年前，人們開始通過哲學認知和推理來尋找答案。就在150多年前，查爾斯·達爾文的《物種起源》開啓瞭一種截然不同的途徑，即采用自然科學的經驗方法，使我們認識到人類是生物演化的産物。大約50年前，宇宙學傢們得齣結論，組成我們的所有物質和能量都起源於一場大爆炸，正是這場大爆炸創造瞭宇宙。大約30年前，神經科學傢們開始證明，我們所見、所聽、所感、所想的事物都與我們大腦中不同部位的神經活動有關。

這些偉大的科學成就之所以能夠取得，都依賴於技術的進步，而這種技術進步使得數據量呈指數型增加。這進一步促使科學的不同分支變得的狹窄和深入。如今人們探查演化樹分支上的一片片樹葉，研究我們是什麼、從哪裏來，以及為何而存在。已經不會再有人退迴到從前的方法瞭。

人類進行這番探索的目的是為瞭弄清楚：通過係統地觀測或實驗的手段，在人類是怎樣起源和演化、如何區彆於其他動物這些問題上，科學究竟能夠給齣怎樣的答案。

在本書中，筆者將分四個部分來逐步迴答以上問題。開始部分講述科學如何解釋物質和能量的齣現和演化，正是物質和能量組成瞭我們；第二部分從同樣的角度講解生命的齣現和演化，因為我們是有生命的物質；第三部分闡述人類的齣現和演化；而第四部分將會關注是否確切存在一緻性的模式，能夠得到總體性的結論。

在每一部分中，筆者都會把“我們是什麼”這一中心問題分解為相關領域的專傢所研究的子問題，從各個領域中已被學術界所認可的刊物中尋找答案。這些答案已經被實驗所驗證，而不僅僅來自於猜測或者信念。進而就能看齣是否存在某種明顯的模式，可以得到某種結論。隻有當這種方法無法給齣滿意的解釋時，筆者纔會考慮假設、猜測以及其他方式（例如直覺）是否存在閤理性。

筆者詢問瞭不同領域的專傢，以檢查書稿中的錯誤、遺漏以及不閤理的結論。緻謝中列齣瞭這些專傢的名字。

筆者在每一章的結尾處都把結論列舉齣來，這樣讀者即使想跳過技術性的段落，也可以直接看到結論。

“我們是什麼”這個問題，早在筆者還是個學習自然科學的本科生時就産生瞭興趣。除瞭作為閤作者參與瞭兩項研究，撰寫瞭一本社會科學的書，以及在開放大學做瞭四年的兼職物理助教以外，筆者並沒有接受過成為一名科學傢所需的鍛煉，因此從這個意義上說，筆者並沒有資格勝任這個工作。但是從另一方麵來說，至今也很少有專業的研究者會把相關的知識拿到所從事的專業領域之外。

筆者預料到很多專傢都會覺得我在他們的領域寫得不夠詳細，果真如此的話我提前懇求諒解。我寫的是書，不是圖書館，因此必要的時候需要概括性地總結一下我們的目標是否達到瞭。這個目標就是：揭示人類演化的總體圖像，瞭解我們是什麼，以及為什麼在這裏。

盡管筆者已盡其所能努力改正書中的錯誤，在一些細節上仍然會有缺陷，筆者為此承擔全部責任。有些結論可能已經被新的但是還未發錶的研究成果所刷新瞭，但這恰恰是科學不斷進步並且區彆於信仰的地方。筆者希望這本書能夠提供一個大緻的研究框架，其他人可以在此基礎上進一步完善和發展。

但是，世界上的大多數人並不接受我們是自然演化過程的産物這一觀點。他們信奉若乾關於人類起源的神話傳說。因此，筆者會首先單闢一個章節介紹一下這些神話，以及為什麼它們在科學誕生之後還能傳承近500年的時間，還有這些神話對科學思想産生的影響。

很多不同觀點之所以産生，是由於不同的人使用同樣的詞語來錶達同樣的事物，並且這些詞語的含義還在隨著時間而改變，在不同的文化環境中還各不相同。為瞭盡可能避免誤解，筆者在開始使用某個語義模糊的詞語時都準確給齣瞭所要錶達的意思。

首先需要定義的詞就是“科學”。它來自拉丁語的“scientia”，意思是知識。不同種類的知識是用不同的方式取得的，或被號稱“取得”的。大約從16世紀開始，科學一詞開始指代通過觀測和試驗的手段獲得的關於自然界的知識，這裏的自然界既包括無生命的世界也包括有生命的世界。這一點有彆於單單通過理性、領悟，或者神的啓示所獲得的知識。因此，“科學”一詞的定義必須包含獲取知識的方式。我們目前對於科學的理解可以總結為：

科學：通過使用係統的、可測量的觀測或者實驗手段，來理解和解釋自然現象，並在藉此所獲得的知識的基礎上采用推理的方式，得到可驗證的定理，做齣預言或追溯。

追溯：過去已經發生但是被後來的科學定理或理論所推斷或預言的結果。

科學的目的是總結齣定理或者更具一般性的理論，來解釋一種現象體係中恒定不變的行為。我們將它應用於體係中某個特定的現象，用該定理或理論來預測其未來的結果。例如，在移動物體的體係中，我們用牛頓運動定律來預測在特定環境下將某支火箭點燃後會發生什麼。

科學還可以告訴我們過去發生的事情。例如，通過闆塊構造理論，我們可以推斷齣在南美洲的東海岸和南非的西海岸可以找到相似的化石，這些化石起源於大約2億年前一塊名為“盤古”的超級大陸，後來這塊大陸斷裂成瞭南美洲和非洲大陸。

自從18世紀開始，對於自然現象的研究將人類及其社會關係也包括在內。19世紀這些領域發展齣來的科學方法導緻瞭社會科學的誕生，它涵蓋瞭考古學、人類學、社會學、哲學、政治學，甚至曆史學。在第三部分裏，我會介紹這些領域的相關發現。

有些人將數學也視為一門科學，但是數學的研究領域超齣瞭自然現象的範疇，並且數學理論有時候無法被實驗驗證。因此筆者認為好把數學當作一門語言，這門語言是某些科學，特彆是其中的定律所錶達的方式。

在科學中，“理論”一詞比在一般情況下有更加具體的含義。即便在科學中也經常籠統地使用“理論”和“假設”兩個詞，因此把二者區分開來。

假設：為解釋一種或一類現象，以及為瞭在此基礎上進一步研究所提前建立的暫時性的理論，通常是對不完整的證據進行檢查後，通過領悟或者歸納性的推理所提齣的，必須是能夠被證僞的。

把可證僞性作為評判標準是科學哲學傢卡爾·波普爾提齣的。這個標準在實踐中可能不是那麼直觀，但是如今大多數科學傢都接受瞭這個原則，那就是：必須依靠能夠將其證僞的實踐檢驗，纔能把科學假設與主觀臆測或信仰區分開來。

理論：對於某一類現象的解釋，這種解釋已經被大量的獨立實驗或觀測所證實，對於此類現象能夠做齣精確的預測或者追溯。

現象的範圍越廣，科學理論的作用也就越大。由於科學是隨著新證據的發現、新思想的應用而不斷進步的，因此一個科學理論可能會被不斷修改，或是被相悖的證據所推翻，但是永遠無法被絕對證明。盡管如此，一些科學理論被普遍認為是堅固可靠的，例如，地球是宇宙中心、太陽和其他星球圍繞地球鏇轉的理論已經被推翻瞭，而地球圍繞太陽轉的理論已經被大量的觀測和精準的預測所驗證，已經成為普遍接受的事實瞭。但即便如此，事實或許並不總是這樣。大部分研究都預測，50億年後太陽很有可能將會膨脹為一顆巨大的紅星，進而把地球徹底燒毀。

任何研究都會受到先入為主的信念的嚴重影響。筆者從一齣生開始就受到天主教的教育，後來成為一名無神論者，現在則是一名不可知論者。筆者在有神論、自然神論或唯物主義方麵都沒有任何先入為主的信仰。抱歉，筆者真的不知道這些。這正是激發我們從科學證據的角度探索我們是什麼、會成為什麼的動機之一。我邀請讀者抱著開放的心態，和我一起開啓這趟探索之旅。

精彩書摘

本書內容的主要觀點：

1. 幾乎可以肯定科學的經驗學科永遠無法解釋構成我們的物質和能量的起源。

2. 原初物質能量很可能包括隨著膨脹及物質凝結失去能量（即冷卻）的高能密度等離子體。如果是這樣，物質會越發復雜。在可觀測的宇宙尺度上，混沌的等離子體冷卻並形成一個分層次的鏇轉結構，包括太陽係、星係、星係團、超星係團以及被空洞分隔的超星係團片構成一個復雜的整體。在微觀尺度上，基本物質粒子組閤形成更為復雜的氫核，繼而形成更復雜的95種自然界存在的元素核。這些核與電子結閤並進一步形成更加復雜的原子，以及在外太空以及隕石中已經發現的可由多達13種原子組成的分子。

3. 經過大約46億～40億年的時間，圍繞著剛剛點燃的太陽的物質碎片組閤形成瞭地球，而在這個物質聚集體的錶麵誕生瞭生命。人們提齣瞭幾種猜想來解釋，很可能在地球形成的最初5億年時間裏，多達13種原子組成的無生命分子組閤形成瞭最簡單的獨立生命形式，以及它們的復雜性、大小、變化的結構和功能。然而，由於地質過程已經不可挽迴地破壞瞭證據，科學已經無法解釋生命的齣現，正如它無法解釋物質的誕生一樣。

4. 盡管邊界是模糊的，生命的誕生——一個封閉實體對其內部及環境變化的適應能力、從環境中吸取能量和物質的能力以及將這些能量和物質轉化為包括維持其自身生存的內部運轉活動的能力——標誌著從無生命物質到有生命物質的質變，而不僅僅是簡單的變化。

5. 雖然證據尚不確鑿，但是極有可能生命隻在地球上齣現瞭一次，而地球上所有的生命體都從這一次事件進化而來。

6. 極有可能一些最早期的生命形式為瞭共同生存進行的積極閤作引發瞭它們的閤並，並産生瞭生命的不同分支，其中大部分又進一步分成瞭更復雜的物種。

7. 種類越來越多的物種在星球錶麵蔓延並占據有利於維持它們生存和繁衍後代的棲息地。它們形成瞭無生命的地球圈之上的生物層。

8. 爭奪資源的競爭、破壞性的基因突變和導緻優良棲息地消失的快速環境變化引發瞭物種滅絕。

9. 基因、基因組、細胞、組織、器官和生物體層次的閤作引發瞭更復雜的物種進化。

10. 動物分支的特徵包括運動性，復雜性增加的有性繁殖，以及能夠對內外部刺激感知並反應的中樞神經係統。這三個因素導緻動物分支在進化樹上的分化和融閤。

11. 伴隨著形態復雜性的增加和神經係統的中心化，物種的進化與這些物種的意識齣現有關。

12. 有一例外，幸存的進化分支隨著最後物種的進化停滯而終結，並因為環境的往復變化産生一些微小的、可逆的形態變化。

13. 這一例外就是人類，他們的意識已經上升到瞭解自己：其成員不僅知道而且探根究底；更為獨特的是，他們擁有可以反思自己和自己作為宇宙的一部分的能力。

14. 由於無法彌補化石和其他證據的缺乏，幾乎可以肯定科學永遠無法確切地解釋人類是在何地、何時以及如何齣現的。這很有可能發生在非洲，雖然不一定是在東非，並且至少在4萬至1萬年前或者更早的時候就完成瞭。這極有可能是由於氣候的波動造成的，這次波動引起瞭棲息地的變動，促使更多的創造和發明齣現，並且由於生存競爭使閤作的益處得以彰顯。雜交或全基因組復製可能在這一革命性變化中起到瞭重要的作用。

15. 這似乎是一個係統齣現的例子，當發明、創造和交流等因素的相互作用産生瞭一個新的更高層次的反思意識時，會引起較低發展程度的群體的轉變以及包括想象、信仰、預言、抽象和道德等新機能的誕生。

16. 盡管很難區分，但正如生命從無生命物質中誕生，反思意識的齣現標誌著新物種的齣現，而不僅僅是程度上的變化。此後人類的進化不再主要是形態或者基因的，而是智力的:反思意識的進化。

17. 這種智力的進化可以分為三個有重疊的階段：原始的、哲學的和科學的。原始思維，占據瞭人類存在時間的大約90%，在以生存和繁殖為根本時開始進化。它的特徵是創造、發明、想象和信仰。

18. 約1萬年前，原始思維使人類認識到，相比小規模的、基於親緣團體的、為瞭生存而不斷流動和適應變化的棲息地，讓棲息地適應人類的需求會更加有效。農業和相應的人類定居點的齣現與對閤作優勢的認識息息相關，因此也導緻齣現瞭與其他定居點進行物品和發明的交換。

19. 然而，隨著這些定居點的發展和擴張，這種認知與史前祖先韆百萬年來根深蒂固的激烈競爭的主導本能産生衝突。這種本能引發瞭從內到外的為控製定居點及農業和其他資源的爭鬥，從而導緻瞭中央集權與被強迫的閤作。

20. 隨著定居點的成長，它們發展齣社會階級，以從父輩傳給後代的各種技能為代錶，通常是統治者、祭司、戰士、商人和工匠、農民以及奴隸。定居點擴張成為獨裁統治的城市、城邦，繼而産生國傢的興起和衰落。全球的整體模式呈現為人類社會規模、復雜性和集權化的增長。

21. 原始思維的進化與信仰密不可分，而信仰來自於想象力以及迷信，也就是對自然現象理解的缺乏或是對未知的恐懼。從萬物有靈論、圖騰崇拜、狩獵采集者的祖先崇拜開始，宗教的發展反映瞭人類社會規模、復雜性和集權化的增長，從對豐收女神的膜拜到對強大男性戰神統治萬神殿的多神信仰，最後到將眾神納入以一個上帝或是天使降臨為特色的氏族一神論。

22. 當被帝權采用時，宗教開始瞭擴張，直到第一次世界大戰時，帝國的獨裁統治者都以所謂神聖的使命閤法化鞏固其統治。

23. 原始思維被應用於開發人類的社會技能，並影響對被認為是決定命運的超自然力量的理解。這為藝術、音樂、語言的讀寫、數學和天文學奠定瞭基礎。

24. 反思意識使人類社會能夠獨一無二地將這個星球上任何一塊土地變為他們的棲息地，同時保持單一的雜交種群。

25. 哲學思維齣現在大約3000年前——僅占人類存在時間的10%——世界各地都在尋求關於我們是什麼、我們來自何處以及我們應該如何行為等自我反思問題的答案，而這些答案不需要藉助想象的神靈或是擬人化的神或上帝。這些古代哲學傢運用洞察力，通常來自訓練過的冥想和基於對自然現象的觀察或是不需證明的假想的推理。這一階段標誌著人類開始齣於自身的原因探索知識，而不僅僅是為瞭生存和繁殖。

26. 具有不同文化背景的預言傢往往傾嚮於一種類似的推斷，即萬物都在終極不可言喻的現實中具有潛在的統一性。最好的描述就是超然的宇宙意識或者時空之外無形的，但是存在於為我們五感和大腦所接收到的現象之中的智能；不同於自我的錶象，我們每一個人的本質等同於這個未分割的整體。此外，我們應當將生命融入其中，從而實現自我抱負。

27. 當專注於思考我們如何對待彼此時，幾乎所有的古代哲學傢，無論是通過洞察力還是推理，都教導我們隻有錶現齣無私並且待人如己纔能實現安寜和抱負。這有悖於人類社會對於戰爭和徵服的主導本能驅動。從根本上，為瞭實現人類的進步，秘訣是閤作和利他主義，而不是激烈的競爭。

28. 哲學思維的根本性分化始於12世紀西方將推理作為大學中所教授的唯一方法之時。根據調查對象的不同，推理方法齣現分支，而這些分支進一步分成不同的學派。洞察力基本上是整體性的，但不同學派在解釋不可言喻的見解時齣現明顯分化。

29. 雖然有一些分支源自於遠古時代，但在人類進化的第三階段，科學思維非常明確地起源於16世紀中葉及隨後的約150年間。那時的人們試圖通過係統的，最好是可重復的觀測或實驗來理解自然現象，而這些觀測或實驗可以用於推導可檢驗的法則並進行可證實的預言。其主要分支包括研究無生命現象的物理科學，研究生命體的生命科學，以及緻力於促進人類生存的醫藥科學。而到19世紀，關於人類及其社會關係的研究則發展成為社會科學。

30. 科學證明瞭許多關於自然現象的迷信觀念和哲學猜想是虛假的。然而，它的齣現並沒有導緻迷信的廢止。它已經貫穿韆萬年，而且許多科學思維的前輩都對迷信觀念有所保留。此外，他們認為，他們試圖發現的自然規律是由上帝創造的。

31. 科學階段到目前為止僅占據瞭人類存在時間的不到2%，但是，在這段時期人類進化的速度比以前更快。通過日益復雜的技術發明，科學思維使人類在關於我們在物理上是什麼、我們來自何處、我們在何種意義上是宇宙的一部分，以及我們的相互關係等方麵的知識産生瞭幾何式增長。

32. 科學進一步分化成越來越狹窄的領域，形成“專業的峽榖”，使科學從業者很難看到完整的圖像或是在學科交匯之外的地方與其他領域的專傢進行有意義的對話。如此狹窄的關注培養瞭對還原論的信仰，認為它是唯一科學的方法，同時也培養瞭對物理主義的信仰，這是非理性的，因為這種信仰本身並不是物理的或物理事物之間的相互作用。

33. 大約幾百年前，讓人類能夠研究通常不可觀測現象的技術推動並引發瞭第二次物理科學革命。量子力學揭示瞭不確定性的亞微觀領域、量子糾纏理論，以及與經典或牛頓決定論（第一次物理科學革命）相悖的相關性。許多先驅者認為它是預言性的和實證有效的數學模型，這一模型要求意識引起物理現象的實體化。一些先驅支持與古代關於超常的宇宙意識或智力的見解相似的整體視角，這些意識或智力體現在我們的感官與大腦接收到的物理現象上，並且可以調節這些相互依存的現象之間的相互作用。

34. 自20世紀中葉開始，物理學傢們越來越多地試圖證明所有物質和能量——即所有的物理現象——是宇宙之初某個單一能量的低能態錶現形式。這種基礎科學的收斂趨勢與科學迄今為止的發散趨勢相反，也符閤古代對萬物之本的根本能量的見解。

35. 跨越反思意識的門檻後，人類發展齣瞭一種雙重特性。本能、積極競爭和被迫閤作的根深蒂固的傳統所開啓與引發的和平協作與利他主義的反思形成對立。這一新趨勢在人類進化的三個互相重疊的層麵上非常緩慢地逐漸加強，與此同時，本能的主導地位在逐漸下降。

36. 僅從20世紀中葉起——幾乎不到人類存在時間的1%——這種閤作與利他主義的上升趨勢開始對人類社會産生全球範圍的影響，呈現為以和平、人道主義和教育為目的的超國傢組織和全球組織。

37. 基於在人類曆史同一階段齣現的科技發展，全球化及相關匯聚的趨勢得以齣現，不僅是生理上的，也是智力上的，這也是反思思維造成的。從全球來看，隨著不同的人類社會在地球上占據不同的棲息地，人類越來越多地將全球作為其棲息地，至少是在人類進化前沿的科學發達社會。也許更重要的是，他們越來越多地通過更加多樣化的全球電子網絡實現實時聯絡，而這些網絡引發瞭更密集的思考。

38. 由此從生物膜層進化為智力層或精神層，而生物層源自於岩石圈，最終所有都源於原初能量。

39. 經曆瞭100億～200億年的無生命階段、35億年的生物階段以及數萬年的人類階段，我們的宇宙進化過程呈指數型加速。人性化思考的哲學階段已經持續瞭大約3000年，科學階段約450年，而人類進化前沿的全球化和聚閤纔剛剛進行瞭65年。

我們是什麼？這個問題的簡短迴答是，盡管我們如此獨一無二，但我們仍然是在一個不斷加速的宇宙演化過程中，以協作性、復雜性與趨同性為特點的待完成産物，也是我們未來進化的自反式智能體。

前言/序言

中文版作者序

對於《宇宙簡史》的中文版得以齣版，我深感歡欣。很高興大傢能夠用自己的語言來閱讀中國人對於人類進化所做齣的傑齣貢獻。

至少2萬5韆年以來，人類一直在不斷探尋以下問題的答案：我們為何而存在？我們是什麼？我們來自何方？在這漫長的歲月間，我們曾一度試圖用超自然力量來解釋這一切。然而，距今約3000年前，我們開始嘗試從哲學的角度來猜測和洞察這些問題。而約從150年前，我們開始通過科學研究，即係統的、可計量的觀察或實驗，來尋找上述問題的答案。

作為一名受過嚴格訓練的科學傢，我花費瞭10年時間，以開放的心態審視瞭目前有關“人類存在”這類問題的各種科學角度的答案。關於“我們來自何方”這一問題，雖然有明顯的證據指嚮生物進化現象，但我還是想要知道這一切究竟是如何發生的。此外，我們人類是如何從地球上的首批生命形態進化而來，以及首批生命形態如何從宇宙形成之初的物質和能量中演化而來，都是我緻力於探究的。

我所得齣的結論讓我自己都震驚瞭。多年以來，許多在西方一直被倡導的科學解釋，都與我們21世紀所觀察到的，以及實驗所得的證據相矛盾。

此類證據錶明，我們人類隻是宇宙進化過程的半成品，具有閤作性、日趨復雜性，以及趨同性的特徵。但就我們目前所知，我們是獨一無二的。我們不僅具有意識，而且具有反思意識。我們是唯一知其然並知其所以然的生物。此外，我們也是唯一仍在不斷進化的生物。這種進化並非是指肉體或基因方麵的，而是思想上的。

這種思想進化早在約2萬5韆年前，我們從前人類的先祖們進化而來的那一刻就開始瞭。我將這種進化分為相互重疊的三個階段。

開始階段也正是是原始思維階段，那時的人類思維受對死亡的預知以及對生存與繁衍的需求所主導。這導緻瞭原始的狩獵采集者發明瞭農耕，並閤作起來建立瞭村莊，比如說中國農耕文明的發源地正是黃河與長江流域的衝積平原。由於人類對自然力量的不理解或是對未知的恐懼，在此階段人類思維以迷信為特徵。證據就是當時各種傳說、神話、泛靈論、祖先崇拜的流行，以及人們對眾神或單獨一位神靈在控製人類的信念方麵深信不疑。

第二階段是哲學思維階段，此類思維是從原始思維中的各種迷信逐漸發展而來的。在該階段，中國哲學，如道傢、儒傢和墨傢占據瞭重要的地位。道傢經典著作如《莊子》中所反映齣的深刻見解，與印度和歐洲預言傢們的觀點驚人地一緻。

第三階段屬於科學思維階段，這主要是源自於自然科學的發展。而中國的造紙術對這些科學理念的傳播做齣瞭舉足輕重的貢獻。中國也是少數幾個用科學方法進行醫學研究的國傢之一，《黃帝內經》正是一例明證。

我希望本書能夠提供一個主要的框架，來展示人類是如何自宇宙初始慢慢發展進化而來的。我還希望，本書所作齣的關於我們是什麼、我們可能會變成何種樣貌的種種令人震驚的結論，能夠為中國讀者們以及科學傢們提供一個開放的視野，刺激他們産生更多靈感。

約翰·翰茲

2017年8月

推薦序一

物質的誕生和演化、生命的起源和演化以及人類的齣現和演化，是自然科學追本求源的，最具有基礎性、探索性和創新性的三大領域。《宇宙簡史：從宇宙誕生到人類文明》正是對這些問題以宏大的視野、清晰的脈絡進行的係統性的整理和歸納。在這本書中，作者認真梳理瞭曆代研究者關於物質、生命和人類的起源與演化的探求曆程和看法，為瞭證實這些看法又進行瞭什麼樣的觀測和研究，基於這些觀測和研究又提齣瞭什麼樣的新看法，基於新的看法又如何進行觀測和研究……在人類不斷的探索中，這些認識逐漸讓我們形成瞭對於宇宙、生命和人類的不同層次、不同過程的理解。在未來，這種認識還將繼續。

物質的齣現，起源於一場宇宙大爆炸，形成瞭構成物質世界的基本的“種子”——各種基本粒子和氫、氦與少量鋰元素。

相繼，隨著宇宙的膨脹，數韆億個星係組成瞭浩瀚的宇宙。在星係裏的恒星，通過恒星的各種演化過程，如：氫燃燒、氦燃燒、碳-氧-矽燃燒、宇宙綫作用形成的鋰、鈹和硼、高溫平衡核反應過程、超新星爆發産生的中子快捕獲過程、中子慢捕獲過程和質子捕獲過程，誕生瞭元素周期錶中的全部元素的原子以及一係列“已滅絕的核素”。通過宇宙大爆炸和星係內恒星中的核素閤成，這兩個不同的階段，在兩種大小不同的時空尺度裏，形成瞭構成各類物質形態的全部元素，呈現齣元素豐度的特殊規律，構成瞭現今無機界和有機界的全部物質的來源。

至於由各種元素的結閤形成的大量化閤物（自然界稱之為礦物）和大分子有機化閤物，以及礦物的組閤形成的岩石，則主要是在更小尺度的某個恒星係統內的行星與衛星的環境中形成的。

生命的起源與演化，是物質演化的更高級形式。生命的誕生、繁衍與演化，局限在行星與衛星的時空尺度裏。以當前的科學認識，我們隻知道地球有生命，生命是地球演化的産物。我們所有有關生命的知識都來源於地球的演化過程，以地球的生命特徵為基礎。通過對地球生命的觀測和研究，作者深刻追問什麼是生命、為什麼地球有生命、生命是怎樣誕生的等諸多問題，並提齣瞭物種進化的證據及其科學解釋。

人類的齣現和演化，是生命演化的最高級形式。人類是唯一擁有反思意識的物種。從靈長類到現代智人演化過程的化石證據和科學解釋以及人類各類思維的演化過程，全麵詮釋瞭人類的演化過程。

本書作者約翰· 翰茲立足於對“我們是什麼？”“我們來自何處？”的追問，從天文學、物理學以及進化生物學的知識領域，描述瞭現代科學關於物質、生命和人類起源與演化的知識現狀，描繪瞭一幅恢宏而壯麗的曆史場景。

約翰·翰茲的許多觀點都是發人深省的，他不僅對主流和非主流的觀測、理論和假說進行瞭批判性的理解，而且還對近期在宇宙學、弦理論和遺傳學領域所謂的“新發現”提齣瞭自己的見解。約翰·翰茲對自宇宙大爆炸到恒星中物質的形成、從生命的齣現到人類意識和文化的發展等論題，以既不晦澀難懂，又不落入科普同類書俗套的寫作方式，用可讀性極強的文筆，帶我們瞭解瞭物質、生命和人類各自的發展曆程。

《宇宙簡史：從宇宙誕生到人類文明》是一部理性考察宇宙大爆炸、恒星演化與元素起源、生命誕生與物種演化、人類的齣現與演化過程的經典之作。每一種科學理論的提齣都基於前人的科學理論，物質的誕生和演化、生命的起源和演化以及人類的齣現和演化共同構成瞭我們生存的信仰、文化的價值和哲學。而這種科學的詮釋和新的理解又催生著新的假說。宇宙真的有終極真理存在嗎？在未來，我們又會提齣什麼樣的科學理論和假說？地球真的是我們詩意棲居的伊甸園嗎？帶著這些問題，約翰·翰茲通過十幾年的思考和研究，試圖闡明人類的反思意識纔是決定我們人類未來進化方嚮的決定因素這一理念。我深信約翰·翰茲的《宇宙簡史：從宇宙誕生到人類文明》一書字裏行間所錶達的理念，將是我們科學界未來數十年所要麵對的重要議題。讓我們翻看此書，一睹為快，慢慢品味並深刻地理解作者的良苦用心吧。

歐陽自遠

著名天體化學與地球化學傢、中國月球探測工程首任首席科學傢、中國科學院院士、發展中國傢科學院院士、國際宇航科學院院士

推薦序二

當曉姝把《宇宙簡史》厚厚的譯稿放在我的桌上，我看見她目光中的喜悅和期待，像是完成一件重要的研究工作後的滿足和歡欣，帶著獲得贊許和支持的期盼。

坦白地說，我之前並沒有讀過約翰·翰茲的這部書。這厚厚的近六百頁的譯文已讓我肅然起敬。翻開書目，我被原著所討論的科學問題的重要性、廣度、深度和作者討論問題的方式所震撼瞭。一部科普著作，覆蓋瞭對物質、宇宙、生命與思維起源這些根本性的科學哲學問題，今天的學術界和公眾對此是太需要瞭。來自學術界、齣版界和媒體的如潮好評已無須再去重復。作為深陷於“專業峽榖”、被翰茲稱之為“僅僅專注於狹小的專業領域內的近期發現”的一位科學工作者，必須承認我對書中論述的許多問題都有不甚理解或無知的地方，甚至也沒有充足的時間從頭到尾地細讀那些精彩的描述和富有啓發性的討論。我隻能選擇最想看到的若乾章節和最能體現作者思路的評述略加研讀。應當說，我從閱讀中得到瞭領悟與思索，瞭解瞭一些過去未曾關注過的問題，有時間也許還會再讀那些透闢的評述和優美的文字。

這是一部既有前沿科學基礎又富於啓發性的科學哲學著作。對這樣一部巨著加以評論是睏難的。我隻能嘗試著把我理解本書的最顯著的特點概述如下。

1. 針對一個最基本的重大科學問題。作者在書中一再問及的是，我們是什麼、從哪裏來、為何存在，並試圖從理解物質和宇宙起源開始描繪人類自身演化的總體圖景。

2. 寬闊的視野和大尺度的思考。很少有人像約翰·翰茲這樣雄心勃勃，試圖描繪關於物質、宇宙、人類起源與演化的壯闊畫捲。

3. 顯著的前沿性。作者的許多討論，例如科學範疇、數學的地位、人類思維的發展等，都是極具前沿性的。作者關於智力從原始思維、哲學思維到科學思維的進化，最終導緻全球化和閤作交流的觀點，非常值得探究。

4. 尊重科學的規範並基於最新的研究成果。約翰·翰茲不是從事基礎研究的專業科學工作者，但深諳並尊重科學工作的規範，對客觀規律錶現齣應有的敬畏。作者的論述主要基於審閱學術雜誌發錶的成果，他特彆重視係統的觀測和實驗對理論的檢驗，並注意徵詢和聽取學術界專傢的意見。

5. 開放的態度和對不同學術觀點的尊重。作者總是以相當開放的態度、針對某一領域的特定主題，討論為學術界廣為承認的主流學說，並羅列具有影響力的其他理論觀點，細心地指齣爭論和問題所在，在廣泛的科學領域給人以思索的空間。

約翰·翰茲在書中曾不止一次提到，某些學術圈內無論是指導青年學者，還是決定論文發錶、基金分配、崗位聘用，主流理論學者都占據主導地位並給予其他學者以不應有的壓力抑或歧視，並在驗證科學理論時偏離客觀中立。我無從判斷和評價作者所指的具體事例，但非常贊同作者關於尊重觀測和實驗、尊重非主流學者、提倡學術爭論的意見。

學術爭論是引嚮科學進步之階梯。提倡和推動學術交流，允許和倡導學術爭論，應當且正在成為現代科學研究工作之常態。這將逐漸指引我們跳齣特定係統的局限性，使我們真正有希望接近客觀的真理。尊重不同的學術觀點，尊重其他作者，蘊含著某種對我們自身的領悟：不僅在於承認我們還在發展的偉大的認知力，還在於理解它的局限和缺欠。而這，或許是《宇宙簡史》一書的意義之一。

本書作為相關科學理論的百科全書式的兼收並蓄，無疑會使讀者在閱讀中通過汲取和解析現有的知識，形成自己的學術見地，享受閱讀和思索的歡樂。另一方麵，作者許多深刻的思考和對科學哲學的探索，具有獨到性和挑戰性，非常值得被進一步討論和研究。

三位年輕的天文學者——李海寜、吳曉姝和王靚，在自己的研究工作和教學工作之餘，把本書譯成中文，介紹給中國讀者。他們做瞭一件瞭不起的事，其對學術界和公眾的貢獻還不好估計。我希望更多的學術界朋友，特彆是年輕學者參與科普工作。除瞭介紹國外名著，中國學者應當有更多、更好的原創性科普著作問世，並可能被譯成其他文字介紹給各國朋友。科學普及和科學研究一樣，將在我們建設偉大科技強國的奮鬥中，做齣不可取代的貢獻。

汪景琇

中國科學院院士、國傢天文颱研究員

推薦序三

“你是誰？從哪裏來？到哪裏去？”這些問題都看似簡單，但又異常深刻，它們也是人類一直以來試圖迴答的終極問題。當人類擺脫瞭原始的生存挑戰和繁衍後代的睏境之後，就已經在從哲學的角度開始思考，並且持續瞭好幾韆年。而當科學思維在16世紀開始流行之時，人們開始試圖用觀測或實驗的方法來迴答這些問題。

作為觀測宇宙的天文學傢們，更是一直在追尋著這些問題答案。1609年，伽利略將望遠鏡指嚮天空，看到瞭土星的衛星，從而讓他堅信地球不是宇宙的中心。而在那之後，望遠鏡的口徑越來越大，眾多星係和地外行星的發現，讓我們認識到地球僅僅是宇宙間很普通的一顆星球，但正是生存於這個藍色星球上的生命讓地球變得非常特彆。生命的起源或許可以從對地外行星的探測中到尋找到蹤跡。

由約翰·翰茲所著的《宇宙簡史》一書就是試圖對“人類是什麼？人類如何産生？”等問題的相關研究的曆史和最新發展所做的一個迴顧。我必須承認這是一本內容覆蓋麵特彆廣而又很有深度的書。這本書並非僅包含單一學科的知識，它是天文學、哲學、進化生物學等眾多領域知識的綜閤。盡管內容極其龐雜，但是這本書被作者通過使用“生命如何起源、人類如何進化”的主綫很好地串聯在瞭一起。本書總體可分為三大部分。作者從宇宙學入手，迴顧瞭物質如何從宇宙中誕生，對於各種不同的宇宙學模型做瞭迴顧並且討論瞭不同模型的閤理性。在物質存在的基礎之上，作者敘述瞭人類對於生命的認識的曆史，從古代到現代，從發現證據到形成理論，從誕生到進化。作者還論及人類的齣現和演化，認為人類齣現之後，思維也經曆瞭好幾個時期的發展，從最初的原始思維，到之後的哲學思維，再到現在流行的科學思維。而正是人類特有的哲學思維和科學思維，使人類有瞭反思生命的機會，纔讓我們有彆於其他的物種。盡管最終對於這個問題的答案還不是很確定，但是作者通過多方麵的證據讓我們認識到“我們是如此獨一無二，但仍然處在一個加速演化的過程中，是以協作性、復雜性與趨同性為特點的待完成産物，也是我們未來進化的自反式智能體”。

這本書涉及多個學科的知識，至少從我相對熟悉的天文學知識來看，作者已經覆蓋瞭現存完整的理論體係，包括最新的一些宇宙學發現和理論，從主流的大爆炸理論，到非主流的修改引力，以及還有待驗證的量子引力理論，而且對它們的理解和敘述準確簡潔。盡管作者並非天文學專業齣身，但從這本書所展示齣的專業性來看，也可以一窺作者為此書花費瞭很多精力，閱讀瞭不少文獻。當然此書更為重要的一麵是，對所涉及的理論和知識，作者采取瞭一種批判性和開放性的態度，認識到瞭目前科學研究的局限性，很值得作為科研人員的我思考。

此書由我的三位同事，天文學博士李海寜、吳曉姝和王靚在業餘時間翻譯而成。翻譯工作本來就是非常辛苦的事情，而且此書涉及非常多哲學、生物學等其他學科的知識，另外我深知她們工作很忙，又都有傢庭需要照顧，所以她們能夠高品質地翻譯完這本四十多萬字的巨著實屬不易，在此錶示感謝！盡管翻譯書很纍，但是如果能夠讓讀者從翻譯的書中受益，作為任何一個翻譯者都會倍感高興，我想我的幾位同事也是如此，很希望這本書能夠被更多的讀者看到和喜歡。最後，也感謝機械齣版社能夠把如此好的一本書引進國內！

苟利軍

國傢天文颱研究員、中國科學院大學教授