写给年轻人的世界简史

一、世界与空间
　　我们对世界的来历，现在所知道的还是极不完整的。200年以前的人们，对3000年以前的世界历史，可以说几乎是一无所知。那以前所发生的事情，更仅仅止于传说与臆测。差不多所有的文明社会的人们，都被教导或者相信世界是在公元前4004年突然被创造出来的。至于事情发生在这一年的春天还是秋天，专家们之间的意见也不尽相同。这种奇异的谬论，来自对《旧约》过分拘泥的解释以及神学式的独断臆测。但是这种看法，连传教士在很久以前便已弃置。人们都相信，我们所生于斯居于斯的宇宙，已经存在了很长很长的一段时间了，甚至已经存在了无限长的时间了。当然，在这些现象之中，有些并非真实，这好比竖在房间两侧的两面镜子，它们可以使房间看起来无限之大。总之，认为我们所居住的宇宙仅仅存在了六七千年的传统看法，现在已经被完全推翻了。
　　今天没有人不知道地球是一只微扁的、直径约8000里的桔形球体。地球之为球体，是大约在1500年之前少数知识阶层已知的概念，而在那以前则被想象成平面体。至于地球与天空、恒星、行星等等的关系，在当时也被想象得极为奇异。今天我们所知道的地球，以地轴为中心，每24小时自转一周，这就是昼夜的由来。地球还随着微微倾斜的椭圆形轨道，每年绕行太阳一周。地球与太阳的距离，*近时为9150万里，*远时为9450万里。
　　地球附近有一个小球体即月球，它绕地球运行，它们之间的平均距离大约为239000里。绕着太阳旋转的星球，除了地球、月球以外尚有距离3600万里处的水星与6700万里处的金星。地球公转轨道的外围；还有呈带状的无数小物体，即小行星。此外尚有火星、木星、土星、天王星、海王星等，它们离开地球的平均距离大约各为14100万里、48300万里、88600万里、178200万里、279300万里（其后发现的还有冥王星，距离则更为遥远。照此尺寸推算，离开地球*近的恒星，也应该远在5万里之外）。这些以万里为单位的数字，很不容易使人了解。如果把太阳与诸行星按适当比例缩小，想必能有助于读者们去构想宇宙的情景。倘若以直径1寸的小球代表地球，则太阳的直径为9尺，距离为323码，即约1里的五分之一，步行约需4或5分钟。月球则如距地球二尺半的一粒豌豆。地球与太阳之间，有距太阳125码与233码的两个内行星——水星与金星。而在它们的周围附近，则空无一物，不过稍远处距离太阳490码有火星，在约一里处，有约直径1尺的木星，2．1里处有稍小的土星，4里的远处有天王星，6里处是海王星。然后约数千里的地方有微细的尘埃与漂流的稀薄空气。除了这以外，太阳系中则一无所有。
　　想来上述的数字，当可帮助人们得到某种概念——有关生物的戏剧所表演的空间，是何等空漠何等广大！
　　空间是如此广阔无边，而我们现在所确实知道的，仅仅只是属于地球表面上的生物而已。这些生物，从没有能够深入到地球表面与地心之间的距离40004里之中的3里以下，并且也没有及于地球表面的上空的5里以上。这以外的地方，很明显地，只有无限的空间与虚无，当然也没有生物。
　　*深的海洋，记录亦仅止于海洋表面以下5里。飞机的飞行记录，高度超过4里者极有限。古人曾用气球升到7里处，但他必须承受极大的痛苦。没有一种鸟类能飞到5里高空，小鸟和昆虫用飞机来载运，距地面5里处即已呈瘫痪状态（译者注：以上数字均为原著当时的记录，现今我们应该比当时更进步了）。
　　二、世界与时间
　　*近50年间，有关地球的年龄与起源的问题，在科学家们之间有了非常精密而有趣的推论。在这里连这项推论的概要都无法介绍，原因是这推论是极其数学的，极其物理学的。说实话，现今的物理学、天文学，实在还没有发达到足以把这一类事物当做例证来推论。一般的倾向是推测地球的年龄越来越长。
　　人们普遍认为，地球存在了20亿年以上的长久时间。以一只绕行太阳的行星，保持了它独立的存在，这一点如今已被人们认为是基本事实。不过这个时间也许很可能更长，长得超乎人们的想象之外。
　　说不定在独立存在过的这段无限长的时间以前，太阳和地球，以及绕行太阳周围的其他许多行星，是散布在空间的物质的一大漩涡也未可知。望远镜为我们展示出天空的许多部分，有着发光的旋涡状物质——看来似乎以一中心为轴而旋转着——这就是涡状星云。
　　据多数天文学家的想象，太阳及其行星群，曾经也是这样的漩涡。这些物质因凝聚而形成目前的形状，这种凝聚始自永恒的往昔，终于上述的非常遥远的往昔，地球与月球就成了目前我们所见到的样子。当时，地球与月球的旋转比现在更加快速，与太阳的距离亦比现在的更短，地球绕行太阳的速度也更加快捷，而它们的表面或许也是白热状的。而太阳本身，则是比目前更大的一团火焰。
　　倘使我们能上溯到无限时光的过去，亲眼目睹地球的初期状态，想必可以看到与现今迥然不同的光景。它毋宁有如熔矿炉的内部，或者类似冷却前的熔岩之流。在当时的地球上，水是没有的。那是因为所有的水都在乱成一团的硫黄质与金属质的蒸气当中被蒸发成了水蒸气。在它们的下面，是一片大海般的熔岩，在打旋，在沸腾。天空弥漫着火云，太阳与月球的闪光，有如赤热火焰的气息，频频飞掠而过。
　　过了几百万年之后，这种火海的光景渐渐失去其爆发般烧灼的热度，天空中的蒸气成为雨点下降，蒸气在空中越高处则越稀薄；渐趋凝固的巨大熔岩块浮起又沉落，另一些则代之而浮起；太阳与月球渐渐远去，渐渐变小，它在天空中行进的速度也慢下来；月球因体积较小，早已冷却到白热状态以下，它开始遮住阳光造成日蚀，也反射阳光呈现满月。
　　地球就这样在漫长的时光里，以缓慢的速度，渐渐变成我们所居住的地球。*后，水蒸气在冷气中凝结成云，于是*早的雨沛然下降到地上*早的岩石上。不知又过了多少千万年之后，地球上大部分的水蒸发到空气之中，不过*终成为滚热的水流，开始在已经渐趋凝固的岩石上奔流，造成池沼、湖泊，并把碎岩和沉淀物冲刷下去。
　　终于到了可供人类立足于地面，过着他们的生活的时候。假使我们能在这个时候来到地球，我们必定驻足于空中风暴凌厉、脚下尚无一把泥土、也无一草一木的巨大熔岩上。灼热的风暴，使*大的龙卷风都自叹弗如。在温和而转动缓慢的今日地球上，人们已经不可想象当时的沛然豪雨，倾盆降到当时人类头上的情景。而这豪雨与破碎的岩层，疯狂地从人们身边奔腾而过，激流奔下深谷，把沉淀物冲进*早的海洋里。仰头望去，云隙里一定可以清楚地看见太阳在移动。地震与大地的隆起时时刻刻在发生。还有月球，今日只将一面朝向地球，而当时则还在快速地自转，把现今吝于一现的另一面显露在人们的面前。随着地球年龄的增长，地球的一日也越来越长，离太阳也更加遥远，而且地球与太阳之间的距离也更加稳定，月球的运行速度也比以前迟缓了许多。暴雨与狂风减少了强度，初期的海水增加了，汇集而成为大海。尔后，地球的大部分即被大海覆盖住了。
　　然而，地球上还没有任何生物，海洋里，也没有任何生物，岩石上，亦是一片光秃秃的不毛之地。
　　三、生物的起源
　　关于人类有记忆或传说以前的生物情况，均得自岩层里的生物之痕迹以及它们的化石。我们可从泥板岩、粘板岩、石灰岩、砂岩等中，发现*早的潮汐浪痕或因*早的降雨造成的凹陷，以及保存下来的骨、贝壳、纤维、茎、果核、足迹、抓痕等等。地球上生物的过去历史所以能够综合起来，实乃由于对这“岩石记录”所做的大量而细致的调查。而它们的大部分，今日则已经成为人们的常识。水成岩并非规规矩矩地层层堆叠，而是扭曲着、歪斜着、挤压着、交错着，仿佛屡经掠夺、焚烧的书页一般。这样的记录能被有秩序地解读，实在是依赖于许多学者奉献其终生精力钻研探究的结果。由岩石记录所显示出来的时间范围，现今被推算出来大约为16亿年。
　　记录里*古老的岩石，地质学家称之为原生岩，它上面丝毫不能看出有过生物的迹象。在北美洲，有这种原生岩裸露出来的广阔地区。地质学家由其厚度，认为它至少代表16亿年——即他们所认为的全部地质学记录的一半期间。这儿笔者要重复这深具意义的事实：在地球上，自从开始能区分陆地与海洋之后的漫长时间的一半期间内，没有任何生物遗留下它们的痕迹。虽然这些岩石里有着波浪和降雨的痕迹，然而生物的迹象则完全付诸阙如。
　　随着查检有关记录，过去生物的痕迹终于出现，并且次第增加。在世界史上，这过去的痕迹出现的时代，地质学家称之为初期古生代。当然，有生物活动的**个痕迹，是比较单纯的低等生物，即小贝壳、珊瑚类、海藻的茎以及花状头、沙蚕类、甲壳类的足迹或遗骸等等。在极早期出现的是类似蚜虫的某种动物，它们如同蚜虫一般，把身子蜷曲成球状，它们就是会爬行的三叶虫。其后，迟约两三百万年，在此前的世界所没有的行动更便捷且更有力的动物出现了，即某种海蝎。
　　上述动物的躯体都不大，不过*大的一种海蝎，却长达9尺。这时期，动物的陆上生活，则还没有出现，这些记录里亦未见鱼类及其他脊椎动物。地球史上的这一时期为我们留下痕迹的所有动物，主要是浅水动物，以及生活在潮水时涨时退处的生物。今日如果我们想看到类似初期古生代岩石里的动物植物，则大小且不必论，*好的方法是采取岩石间的水滩或长出浮藻类的壕沟的水，用显微镜来观察。我们将发现，那一滴水里的小小甲壳类、小贝壳、海绵，珊瑚类、海藻类等等，与那些曾经为地球上唯我独尊的更笨拙更巨大的原始动物，酷似得足以令我们惊异不已。
　　然而这里得请您清楚记住：初期古生代岩石中，当然不会有具代表性的地球上*早生物的遗迹。某种动物如果没有骨骼或其他坚硬部分，那么就有硬壳，再不然也应有足以在泥土上留下足迹或爬痕的体重，否则该动物将无法遗留下可资证明其曾经存在的任何化石痕迹。今日我们的世界存有超过十万种的小型软体动物，我们实在无法想象它们能够留下某种足以使未来的地质学家发现其存在的痕迹。过去的世界不知有过几万亿种这一类动物，它们生活、繁殖，然后销声匿迹。在那所谓“无生代”的温暖的浅湖和海水里，想来必定充满无数种低等胶状无壳无骨的动物。再者，向阳的、潮水时涨时退的岩隙及岸边，也不知有过多少绿色的浮藻之类生物。
　　就像银行的账册不是附近人们详尽的生活记录一般，“岩石记录”也不是过去生物的完整记录。某种生物之所以能留下记录，乃因它们开始分泌介壳、针骨、甲壳、石灰质的茎干等，能给将来遗留下某些东西。然而，在含有某种化石痕迹的岩石以前的岩石中，偶尔也会发现石墨未经化合的形态，有些权威学者认为那是我们所未知的生物，因其生命活动而从化合状态分解出来的结果。
　　四、鱼类时代
　　在把世界想象成仅存续过数千年的时代，动物、植物的种类则被认为是同定而不可移的，人们相信它们是以目前的样子被创造出来的。但是，当人们发现“岩石记录”而开始研究之后，这种想法便由某些种动物、植物是否在经过若干年代之后徐徐发生变化、发展的疑问所取代，并且这个疑问一再向前演进，成为生物进化的信念——即不论动物、植物，举凡地球上一切族类，乃是从存在于太古的无生代的海中的极其简单的始祖性生物形态，也就是几乎没有组织的生物，经过缓慢而不问断的变化过程后演变而成的。
　　这个生物进化的问题，就如地球年龄的问题一样，历来就是某些学派长期激烈争论的对象。某个时代，生物进化的信念因其模糊的理由，而被认为与正统的基督教、犹太教、回教等等的教义相违背。但这样的时代已经过去了，今日即使在有着*正统的天主教、犹太教以及回教信仰的人们之间，也能够自由地接受这崭新而博大的见解，即一切生物的起源是共通的。不论何种生物，也不可能是偶然或突然地在地球上出现。生物是发展过来的，并且还正在发展之中。它们经过一代又一代以及无法想象的绵长遥远的时间，从海水一潮一汐的软泥中的蠕动开始，发展而成为拥有自由、力量与意识的生物。
　　生物由个体成立。这些个体是被限定的，既非无生物质的一块，亦非无界限、无运动的结晶体。它们具有无生物体所没有的两个特征，它们能把其他物质同化于自我之中，使其成为自我的一部分，并且能够自我再生。换一句话说，由吃食并且繁殖，亦即能使别的个体——大多数与自己相同，但通常亦有与自己稍稍不同者——产生。某个体与它的子孙之间，一定有某些种族上的相似，并且亲子之间通常有个体上的不同。这一点，不论何种种族、何一阶段，都是不可改变的真实。
　　子与亲为何相似?又为何有所异?科学家迄今没有能够给予满意的说明。然而，子与子之间互为相似，同时又互为相异，由此可知某一种族只要生活上的某些条件有所变化，便会引起若干相关的变化，这一点与其说是科学的知识问题，毋宁说是常识上的问题。
　　这就是说，不论在哪一个世代，某些个体只因其个体上的差异，更能适应，而另外一些个体则生活得更加困难。换言之，前者比后者更能长寿，更能繁殖，更能适应周围的环境。这经过便是“自然淘汰”，它与其说是科学的理论，毋宁说是由繁殖与个体的相异必然产生的推论。可能因科学家们没有能够注意到，或者亦可能没有经过确定，那儿说不定有诸多力量在发生作用，使种族变化，或破坏，或保存。然而，若有人敢于否定这从起始以来就在进行的“自然淘汰”，那他一定是不懂有关生物的根本事实，否则一定是欠缺普通思考能力的人。
　　过去的许多科学家思考过生物起源的问题，而他们的思考往往是饶有兴趣的。可是事关生物何以能起源，则迄今尚无决定性的知识，亦缺乏足以使人人首肯的臆测。但根据几乎所有的权威学者一致的意见，认为生物大概发源自某处温煦的阳光照晒下的浅浅的微咸水下的软泥或沙地之上，然后向着海水一潮一汐的岸边，以及深海的方向扩展而去。
　　初期的世界，潮流强烈。在岸边，无可置疑有众多的生命，或者被波浪打上岸上晒干，或者被冲进大海沉入空气、阳光所不及的深处死灭。这种状态，助长了它们生根固定的倾向，或者形成外皮以免迅速干燥。并且从很早很早的时期，即靠对味道的敏感而转向有食物的方向，同时借着感受光线而离开深海与洞穴的黑暗，也避免置身于过度明亮而有危险的浅滩。
　　生物*早的甲、壳，想来与其说是为了抵御外敌，毋宁说是为了防止干燥。但牙齿与指甲则在极早的地层里屡有出现。
　　早期海蝎的大小，上面已经述及。在很长一段时间内，这一类动物为生物界的霸王。在古生代化石之中，许多地质学家发现，大约五亿年以前的“志留利亚纪”，出现了具备眼、齿、游泳力的新型生物。这就是已知的*早脊椎动物，亦即*早的鱼类。鱼类在——“泥盆纪”——的岩石中大量增加。这时期因为鱼类是有力的生物，所以在岩石记录上称这时期为鱼类时代。但是，某些鱼类却也从地球上消失。而与今目的鲨鱼相似的鱼类，在水中横冲直撞，有时跃入空中，猛吃海藻，互相追逐相互吞吃，给海里带来新的活力。这些鱼类，以今日的眼光看来，不算巨大，长及二三尺以上者甚少，偶有例外，*大也只有20尺之长。
　　关于这一鱼类的始祖，我们不能从地质学获知任何事实。这一鱼类与此前的鱼类，看来好像没有任何关系。动物学家虽然对它们的祖先做了很有趣味的考察，不过这些见解大多出自现存的上述鱼类近亲的卵之发育情形以及其他一些资料。显然，脊椎动物的祖先，乃是首先在嘴巴周围或附近长出牙齿般硬物的软体而且极可能是小型的游泳动物。（飠舀）鱼和角鲨的牙齿，覆盖住上下颚，从嘴边开始，长满覆盖全身的齿状鳞。当地质学的记录之中出现这一类齿状鳞动物的时候，鱼类——*早的脊椎动物也就从过去隐晦的黑暗里闪现在光亮之中。