第1章 恢宏大計(1)
- 46億年的地球物語
- (美)約翰·H.布瑞德雷
- 4892字
- 2016-05-04 17:59:57
年復一年,在貌似死寂的星球上,沖突四起,矛盾更迭,留下了萬物逆旅的痕跡。這些痕跡中,有些屬于動物和植物,有些則屬于它們腳下的泥土。
一、地球與生命的更迭
世界和平之夢牢牢地扎根于人們的心中,但對于造物主而言卻無關緊要。他是建筑師,規劃和建造了宇宙這個龐大的劇場;他也是導演,為劇場中的每一個演員安排各自的角色。更重要的是,他從一開始便制訂的恢宏的計劃——那個在紛亂中徐徐展開的地球歷史——億萬年來從未發生過太大的變更。隨著時間的流逝,生命的演出在地球的大舞臺上幕起幕落,歷經滄桑。但倘若因此便認定世界麻木不仁,那只是因為你沒能看清真相。年復一年,在貌似死寂的星球上,沖突四起,矛盾更迭,留下了萬物逆旅的痕跡。這些痕跡中,有些屬于動物和植物,有些則屬于它們腳下的泥土。
通常,一個人很難對那些事不關己的紛爭有所體會。當他轉身凝視繁星滿天的夜空,遙望地平線上綿延不絕的群山時,他的心中或許充滿了寧靜與祥和。詩人們時常被自己的內心世界拋棄,遂無休無止地吟唱著林間的寂靜,吟唱著河流的平緩,吟唱著對自然世界無以復加的滿足。然而,殊不知,大自然同人類的靈魂一樣多災多難。人類能從煩悶的自然中得到啟示,使自我的煩悶歸于安寧,如此福分絕非理性之果,而是另有他因。
那些見多識廣的人或許會以批判的眼光鄙夷這種自我陶醉,其實大可不必。人類的思維包含著許多不同的層次,沒有必要因為知曉了美好事物之下深層次的真相,就放棄對美好本身的感知和欣賞。人類生活的演出不過是宇宙大舞臺上短而又短的一幕。盡管這種認知不可避免地會挫傷人類一貫高傲的自尊,卻依然包含些許有益的成分。至少,人們可以一次次地暫時忘卻心中的重擊,去選擇聆聽自然的悸動。
在人類發展的早期階段,一些人已經逐步認識到,地球不僅僅是一片可供撫慰煎熬生活的怡人景色——它不能被草草定義為人類的棲息之所,也不只是一面用以映照人類自身情緒的明鏡,而是一部用異國文字撰寫而成的戲劇,時刻引誘著人們將其翻譯成各自的語言。和自然界中的所有其他事物一樣,地球也書寫了自己的歷史,并且,在無數“譯者”的共同努力下,這部歷史巨著的主題已經鋪展開來。
當早期人類撥開籠罩內心的迷霧并著手探尋真相時,幾乎沒有一種想法能準確地闡明地球發展的來龍去脈。公元前的數世紀間,學者們醉心于謹小慎微的自然觀測,為大膽地提出各種有關世界的起源、歷史和構造的假說而陶醉不已。東方和古希臘的哲學家們無疑是這些學者中的典范。他們提出了千奇百怪的宇宙演化學說,其中絕大多數源自虛構的神話故事與宗教傳說。古希臘詩人赫西奧德的觀點古老而獨特,他認為宇宙脫胎于一片原始的混沌,接著,天空鋪展開來,繼而高山聳起,海洋匯聚,最后才輪到諸神出場(略顯姍姍來遲)。就連一向講求實際的古羅馬人也更傾向于以一種詩意而不是理性的方式來探索自然。公元1世紀,古羅馬哲學家盧克萊修的學說風行一時,他認為地球內部存在一個空洞,洞內布滿了在黑暗中奔流的江河,雄奇的峽谷、巨穴與山崖,以及一股股將火焰吹上地殼的狂風。學者們的想象常常富有戲劇性的矛盾與沖突,這似乎意味著早期人類必定無福消受真相的出演。
無法否認,一些古老的觀點確實在某種程度上與晚期的理論存在吻合之處。無非,前者帶有猜測性,而后者則歷經數世紀緩慢而艱辛的探索和歸納。這樣一來,當一位古代思想家不經意間言中的啟示被現代科技所證實時,便會有人將他的成就歸結于某種超自然的洞察力。這些人有意無意忽視的事實是,該思想家的其他假說大都荒誕不經。當幻想者在思緒的海洋中遨游時,偶然會在無意中登上真相的沙洲。然而一些人卻對這種可能置之不理,他們沉湎于神秘主義帶來的快感,樂于使思想的晴空遍布斑駁的陰云。
而諸如亞里士多德、斯特拉波[1]、塞涅卡[2]這樣的偉人,其姓名之所以被鐫刻在地球科學的歷史長廊上而久不褪色,正在于他們孜孜以求,試圖以一己之力描繪出地球發展的脈絡。然而,他們的理論貢獻一方面有所建樹,一方面也零碎而分散,并且時常夾雜著神話與傳說。實際上,盡管古典時代不乏有識之士,盡管思想自由曾長時間地免于教會和公共輿論的壓制,那時的人們似乎依然不具備從事科學研究的品質。唯有在艱苦辛勞、枯燥無味的鉆研中掙扎過后,人們才可能了解自然的真相,收獲豐碩的果實。文學和藝術可以憑借古典時代的寬松氛圍而茁壯成長,科學的發展卻必須一再等待,直到世人愿意為解開它的謎團而付出更多的汗水。
這個等待注定遙遙無期。羅馬帝國的崩潰卷起陣陣陰云,戰爭、革命、迫害此起彼伏,學術研究在一個貌似文明的世界中一步步走向窒息的邊緣。各種文化活動也日漸式微,只得黯然隱入修道院的高墻。科學借此覓得安身之所,卻在數世紀間慘遭遺棄。然后,阿拉伯人來了。他們從厚厚的塵土中拾起昔日的榮光,使得早期學術免遭湮滅的命運。不僅如此,阿拉伯人還憑借著自己強烈的求知欲和刻苦的鉆研,促進了古典時代科學文化的發揚與傳承。然而,他們大力發展了數學、天文學、醫學和生物學,卻唯獨對地質學漠不關心。地球科學歷經近千年的黯淡,直到文藝復興時期才重獲一線生機。待到它沖破陳腐的神學與種種荒誕臆測的堅壁,19世紀已然來臨。那時,人類終于隱約察覺到,地球的發展過程正是一部永恒法則的執行筆錄;也只有在那時,人們才真正開始解出那些記載著時空軌跡的神秘文字。
二、地球的歷史
終于,厄謝爾[3]主教的創世理論開始受到輿論的動搖。人們懷疑,他的計算之所以將地球歷史的開篇定于公元前4004年,更多地是出于對宗教的虔敬,而非對真理的向往。17世紀末,詹姆斯·赫頓[4]提出,對現實的、正在發生的地球歷史的研究有助于理解地球的種種過往。自此,推算和證明地球的古老年歲便有了方向。人們很快發現,任何試圖精確地以年為單位度量地球歷史的做法,其荒謬性都不亞于用品脫計算太平洋的肚量。
無法歷數,當年加利福尼亞一株株幼小的秧苗,究竟經歷了多少年才成長為如今參天挺立的紅杉林。然而,以地質年代的觀點來看,即便是這些古老生命所經歷的數千年的光陰都只不過是短短的一瞬,以至于無法在地球飽經滄桑的面龐上增添哪怕是一道不起眼的褶痕;圖坦卡蒙古墓的發掘一度使人類為自己過去的輝煌文明而熱血澎湃,而放眼地球歷史的大背景,卻不得不承認,圖坦卡蒙只是一位現代君主,他和我們之間數十世紀的時間間隔誠然不足為道。
盡管從表面上看,地球的自然環境似乎平靜而穩定,然而它作為太陽系中的一個獨立星體,自誕生的那一刻起,其內部就激蕩著各種猛烈的沖撞。這些沖撞大都波及甚廣、持續不斷,卻也因為發生得十分緩慢而不易被肉眼察覺。多年來,詩人們吟詠著亙古不變的山巒,贊美著大自然的永垂不朽。然而,隨著地質科學的發展,人們很快就意識到,山巒并非亙古不變。總有一天,最巍峨的山峰也會崩碎、倒塌;或許在另一天,傾倒的峰巒又會重新隆起。而所有的山脈的崩立成壞,都只是發生在地質年代的時間碎片中罷了。山脈如此,其他的地理要素也是一樣。我們今日的所見所聞,不同于昨日的過往,也將不同于明日的未來。在這個世界上,沒有什么是真正恒常不變的。
假設我們可以在五千年以后來到自己最愛的山間或是海邊的度假勝地,地理的變遷依然是難以察覺的,頂多也就是那片飼養鱒魚的小湖被沉積物淤死,或者被一條小溪排干。我們也可能會注意到,原先在我們的海邊小屋半英里開外入海的溪流,那時已經改道在小屋邊入海了。但如果屋子原先是建在低平寬闊的沙灘上,我們很可能就只能在距離海岸線半英里外的水底找到它了。然而,在更為廣闊的視野下,肉眼所能觀察到的變化卻微乎其微。盡管雨雪風霜千年來不知疲倦地侵蝕著巖層中的高地,山地的形態基本上不會發生顯著的變化,海岸地貌的總體格局也會和五千年前大體相當。
如果我們把五千年換成五百萬年,情況就大不相同了。地球的滄桑巨變將足以使我們驚愕不已。山脈可能會被蠶食得只剩下一個小土堆,甚至被夷為平地,以至于無法留下任何遺跡可供憑吊其昔日的壯麗。海洋則可能對陸地大舉進犯,使原本焦燥的土地慘遭淹溺。陸地上棲息著千奇百怪的動植物,水中的生物也與今天的大不相同。甚至當我們遇見自己的后代,也會因為對方已經變異得過于離奇而質疑他們的物種科別。地球歷史學的研究者們深知這些變化曾在歷史上一次又一次地上演,因而也就沒有理由否認它們將會在未來延續下去。
地球歷史的開端,要從它獲得大氣層和原始海洋算起。海水的鹽分是經由陸地上的河流入海而積累起來的。一開始幾乎所有的海水都是淡的。于是,地質學家們嘗試著通過測算河流對海洋鹽分的貢獻速率來計算海洋的壽命。早在1715年,埃德蒙·哈雷[5]便提出了這種測算的可行性。然而,直到1899年,學者們才收集到足夠的數據來進行實際的計算。在那一年,愛爾蘭物理學家喬利[6]將估算出的海水鹽分總量除以估算出的年均河流鹽分貢獻量,從而計算出海洋的存在大約歷經97600000年的歷史跨度。其他科學家也提供了一些測算結果,其中大多數人都將海洋的成長歷時定于1億年左右。
即便是數以億計的數據依然明顯低估了現實。事實上,陸地的海拔比以前大多數時期都要高得多,河流進而也就更密集、更洶涌,并且搬運了更多從陸地上侵蝕而來的鹽分。這意味著當下河流的鹽分貢獻速率過高,不能用來簡單替換歷史上的速率,依此推算出來的海洋壽命也一定被大大低估了。然而,要了解河流過去向海洋貢獻鹽分的速率則是難上加難。
再退一步說,就算海洋的現時壽命真的可以得到確定,在海洋形成前就存在的巖石圈的年齡也依然是個未知數。地球原先經由母體太陽的放射物質撞擊匯聚而成,而迄今在人們可以探測到的所有地殼巖層中都沒能留下有關地球形成時期的記載。所幸我們可以斷定,形成時期應早于任何可探測到的巖層所記載的地質時期,那些巖層在大氣和液態水出現后才開始形成。天文學家普遍認為這個形成時期至少持續了大約5億年。年以億計足以使我們的想象備受沖擊,卻遠遠無法表達海洋的古老和莊嚴,至于它那高貴而神圣的基床,則躑躅在更為湮遠的年代之中。
除了鹽分,入海的河流還會從陸地運來大量的泥沙。每年,數不清的數以噸計的巖石圈沉積物都會在大河們的入海口找到歸宿。僅尼羅河每年就在其三角洲沉積約5000萬噸的巖屑。然而,就算我們一輩子依河而居,也不會發現河谷有任何拓寬的跡象。河谷的確日漸拓寬,但由于拓寬的速度過慢,人在短短的一生中注定無福見證可觀的變化。實際上,河流不僅會拓寬河谷,最終還會使大面積的流域歸于平地。以現在的侵蝕速度,密西西比河要在圣路易斯附近顯著地帶拓寬河谷,大約需要100萬年;如果要夷平整個密西西比河流域,則需要長達數千萬年的時間。已經有充分的證據表明,現在陸地上的許多平坦區域,正是由河流年復一年的侵蝕所形成的。這樣一來,根據河流在地球上存在的時間來推算,也可以證明地球的誕辰應該大大早于厄謝爾所認為的公元前4004年。
在地質演化的歷史上,流水和其他侵蝕陸地的力量不僅僅將成堆的巖屑傾入大洋,也會將沉積物保存在一些較淺的近陸海盆中,這些海盆上的海水年復一年地溶蝕著陸地。沉積物不斷地堆積、壓實、抬升,從而儲存下來,形成了沉積層。沉積層不斷積累,其平均厚度如今已經超過65英里。然而,堆積作用的速率在地球各地差異甚迥,整個過程發生的時間也十分漫長,以至于任何試圖對這個時間做出精確推算的猜想都顯得荒誕不經。
地質學家隨即將目光轉向山脈。大量證據表明,山脈形成和抬升的速度之慢異乎尋常。最有力的證明,便是那些橫跨流域山脈而奔涌的河流,它們幾乎每時每刻以與山脈抬升相同的速度切割著山脈。哥倫比亞河就是其中的典型。它曾流經一片未來將成為喀斯喀特山脈[7]的平坦區域。盡管山脈逐年抬升,河流切割山脈而形成的谷道幾乎與早先的河道毫無偏差。如今,哥倫比亞河自如地流過喀斯喀特山脈的中央,其雍容大度一如山脈存在之前。我們知道,河流侵蝕河道的速度是十分緩慢的,因此不難推出,這條不舍晝夜的河流所流經山脈的抬升過程也同樣慢條斯理。在地球的歷史上,無數巍峨的高山都曾經歷聳起與跌落的輪回,我們無法精確地以年為單位確定其經歷的時間跨度,但是我們知道,那時間一定很長很長,一直延伸到想象難以觸及的地方。
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