宇宙簡史：從宇宙誕生到人類文明 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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産品特色

編輯推薦

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。

目錄

本書評論

中文版作者序

推薦序一

推薦序二

推薦序三

第一部分 物質的齣現和演化

第一章 探索

第二章 關於起源的神話傳說

第三章 物質的起源：科學界普遍認可的理論

第四章 主流科學理論無法解釋的現象

第五章 其他宇宙學假說

第六章 宇宙學作為一種解釋性手段所

第七章 宇宙學假說的閤理性

第八章 物質在大尺度上的演化

第九章 物質在小尺度上的演化

第十章 物質演化的模式

第十一章 關於物質起源和演化的反思

第二部分 生命的起源和演化

第十二章 適宜生命存活的星球

第十三章 生命

第十四章 生命的誕生1：證據

第十五章 生命的誕生2：假說

第十六章 關於生物進化的科學觀點的

第十七章 生物進化的證據1：化石

第十八章 生物進化的證據2：現有物種

第十九章 生物進化的證據3：現有物種

第二十章 人類血統

第二十一章 生物進化的原因：當前的

第二十二章 互補和競爭性假設1：

第二十三章 互補和競爭性假設2：

第二十四章 意識的演化

第二十五章 關於生命齣現及演化的反思

第三部分 人類的齣現和演化

第二十六章 人類起源

第二十七章 人類進化1：原始思維

第二十八章 人類進化2：哲學思維

第二十九章 人類進化3：科學思考

第三十章 人類的獨特性

第三十一章 人類誕生與進化的結論

第四部分 宇宙過程

第三十二章 科學的局限

第三十三章 關於宇宙的進程作為人類

緻謝

譯後記

注釋

參考文獻

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

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