where we come

關於宇宙的起源，自古至今一直是個百家爭鳴的課題。當前最通行的理論是大爆炸（big bang）理論。說宇宙始於一個溫度近乎無窮大、沒有體積的質點。大約138億年前（先後偏差3700萬年），發生了大爆炸，在緊接着極短的時間10的-44次方秒（大約一個普朗克）裏，重力場開始造成，在大約10的8次方普朗克時間裏，也就是10的-36次方秒的時間裏，強力開始分離。這是宇宙溫度大約是10的27次方攝氏度。在10的-12次方秒時，弱核力和電磁力開始產生，而後夸克和反夸克開始造成，這時宇宙的溫度是10的13次方攝氏度。光子產生在大爆炸後的0.02秒，這些光子的能量比咱們的太陽光要強得多，成對的高能光子，產生出成雙的正電子和電子，幾乎同時，大量的能量轉化爲質子和中子，可是他們很不穩定。到了0.11秒的時候，質子和中子開始大量存在，比例大約是2:1。在大約1秒的時候，宇宙中最初造成的中子由於不帶電，最早衝出宇宙大火球，彌散到宇宙的四周，它們攜帶的能量造成了今天宇宙的背景輻射。在13秒左右的時間，造成由多個強子組成的原子核。隨着宇宙的溫度開始降低，質子和中子的運動速度逐漸慢下來，在強力做用下造成強子原子核，最早造成的多強子原子核是氦原子核。這時宇宙的密度還很是高，光子沒法穿透宇宙，不斷地撞在各類基本粒子上，被反射和散射掉了。隨着宇宙溫度的下降，其餘一些比氦原子稍大的元素也開始出現。在宇宙的造成過程當中，能量不斷地轉換成物質，宇宙的溫度也不斷的降低。大約經歷了半個小時後，大爆炸直接產生氦和其餘元素的過程中止了。可是，宇宙繼續快速膨脹、繼續降溫，同時密度降低，這個降溫和膨脹的過程大約持續了70萬年。

當溫度下降到幾千度時，電子和原子核的運動變得不那麼快了，它們之間的電磁力將它們結合成原子。雖然宇宙做爲總體繼續膨脹冷卻，可是在局部地區，由於平均密度較高，就會因爲萬有引力而中止碰撞並開始坍縮。當它們坍縮時，在這些區域外密度不均勻的其餘物質對它產生的引力將牽引這一團物質開始很慢的旋轉，這就造成了原始的星雲；當坍縮的區域變得更小時，星雲會自轉的更快，最終，當這團物質的區域變得足夠小，其自轉的速度就足以平衡引力，碟狀的旋轉星系就誕生了。

在大星雲的內部，各處的密度也不是均等的，一些地方的密度相對較大，這些地方的氫原子和氦原子相互吸引，造成密度更高的區域。當這些區域的密度達到必定高度，原子的碰撞使得氣體溫度升高，直到最後，熱得足以開始發生核聚變反應，它阻止了進一步坍縮，並且將能量以熱和光的形式輻射出來，這就造成了早期的恆星。這時宇宙的體積已經足夠大，密度足夠稀疏，原始的恆星開始產生光子向宇宙黑暗的地方送去一縷縷光。至此，整個大星雲最終變成了像咱們銀河系同樣的星系，而宇宙中有億萬個這樣的星系。

在第一代恆星中，只有氫和氦元素，所以他們的周圍沒有固態的行星。而這些第一代恆星中核聚變反應進行得極快，大約1億年的時間，氫就用光了，這些恆星進一步縮小，進一步變熱，開始將氦轉變成像碳和氧這樣更重的元素。可是這一過程並無釋放出太多的能量，以致於沒法支撐恆星的體積，如是，恆星的核心區域會坍縮成一個很是緊緻的狀態，譬如中子星或黑洞，它的溫度將會愈來愈高，最後致使超新星爆炸。恆星外部的一些重元素，像氧、碳和鐵有時會在超新星大爆發中被吹出來，一些重元素集聚在一塊兒造成一個個高密度的原子團，受到區域外的物質的引力，變得受力不平衡，就會一邊收縮，一邊開始慢慢的旋轉。當星雲的體積變得愈來愈小時，它會加速自旋，最後就轉出一個個球狀的原子團，慢慢就造成了像地球這樣繞着太陽公轉的固體星球。咱們太陽系應該是第二代或者第三代的恆星系。而在咱們本身的太陽內只有大約2%的元素是重元素，剩下的依然是氫氣和氦氣。在太陽造成的同時，少許重元素集聚在一塊兒，造成了水星、金星、火星和地球等幾個固態行星，一些氣體聚在一塊兒，造成了木星、土星、天王星這樣的氣態行星。

太陽系的造成至今將近46億年，目前它正處在其中年期。和萬物同樣，太陽和地球也會有終結的一天，根據目前太陽核聚變的速度推算，這大約是60億年後的事。

地球大約造成於45.4億年前。與地球同時造成的，除了太陽系的幾大行星外，還有一個火星大小、和地球很是接近的行星，天文學家給他起名爲提亞。距今45.3億年時，提亞與地球靠得太近了，終於撞上了地球。此次撞擊的動能很是大，使得本來溫度就很高的兩個星球融爲一體，造成最終的地球；同時有一大塊（或者兩大塊）被拋了出去，造成的天體溫度也很高，處於岩漿狀態，成爲一個圍繞地球旋轉的球狀天體，這就是月亮。地球造成之初很是熱，一些較重的元素（好比鐵）下沉，造成了內核，相對較輕的氣體上浮，造成了早期的大氣，主要成分是水蒸氣、甲烷、氨氣和二氧化碳，同時還有不少有毒氣體、好比硫化氫。然而，這樣的氣體卻可能產生原始的有機物。

通過一億年的冷卻，大氣中的水汽冷凝成了液態水，分佈在地球的表面。那時地球表面的溫度可能超過100攝氏度，不過地表氣壓也很大，所以高壓下水可能呈現爲液態，而空氣中也大量瀰漫着水蒸氣。幾億年後（距今約38-42億年），大量液態水逐步匯聚，造成海洋。不過最初的海洋裏，海水不是鹹的，而是酸的。地表的水分不斷蒸發，造成降雨後又回到地面，把陸地和海底岩石中的鹽分溶解掉，不斷聚集到海水中。通過億萬年的積累融合，才變成大致均勻的鹹水。最初的地球只有一個大洋，當時陸地也都連爲一體。

在原始的大氣中，雷電不斷，這些條件讓一些分子偶然結合，造成了叫作超分子的結構，而且在海洋中發展。這種超分子的結構可將海洋中的其餘分子彙集成相似的結構，這樣它們就能複製本身了。固然，每一次複製均可能產生細微的變化。這些變化大多數時候使得新的宏觀大分子沒法複製下去，並最終消亡了。然而，有不多的變化會產生更穩定、更容易複製的超分子。這些新的超分子由於自身的優點，會取代原先的超分子，這是一個進化的過程。進化致使了愈來愈複雜、可自我複製的組織的出現，這邊是最先原始的生命。至於這些超分子是什麼，今天主流的觀點是RNA（核糖核酸），RNA出現於距今40億年前。

地球早期的大氣中沒有氧氣，也沒有臭氧層，紫外線直達地面，所以生命只能出如今海洋，靠海水保護，不過缺氧的環境也使哪些超分子不容易被氧化而迅速死亡。又過了兩億年，地球上出現了最先的單細胞生物古菌，這種微生物介於細菌和真菌之間，它經過化合做用得到能量生存。再過兩億年，出現了可以進行光合做用的單細胞微生物，這時距今36億年之遙。古菌等原始生命的出現慢慢消化了大氣中包括硫化氫在內的各類有害物質，而且經過光合做用釋放出氧氣。大約經歷了10億年，逐漸造成了相似今天這樣的大氣成分，適合各類浮游生物、魚類、爬行動物和包括人類在內的哺乳動物生存。

又通過了大約7億年，地球上纔出現第一個結構複雜的微生物，即有細胞核的單細胞原生物。這時距今約18億年。又通過8億年，地球上纔出現多細胞生物，這時距今只有10億年。在大約距今6億年前的古生代，海洋裏出現了海藻的植物和海綿這樣的多細胞動物。大量海藻的出現以及它們在陽光下進行光合做用，爲地球的大氣層提供了大量的氧氣，直到這時，地球上富氧的大氣才造成。地球上的氧氣，是從原生生物開始，通過了幾十億年的積累才造成。約5.4-5.9億年前，地球進入了寒武紀（這個詞是日本人根據英語cambria這個英國地名翻譯過來的），雖然名字裏有個寒字，可是其實氣候並不冷，反而很暖和，在這個時期地球上的物種開始出現多樣性，不少新的物種誕生了（被稱爲寒武紀大爆發），而地球的海洋纔開始稱得上是豐富多彩。

當地球大氣中的氧氣愈來愈豐富時，就造成了臭氧層，它能夠保護地球上的陸地免受紫外線的直接照射。此時，生物才能開始在陸地上生成。到了4億年前的志留紀，最古老的陸地植物裸蕨類和苔蘚纔出現於潮溼的陸地。雖然生物的物種豐富多彩，可是大都固定在淺海的海底。又過了幾千萬年，也就是到了地質學家說的泥盆紀（距今4.2-3.7億年），地球上出現了昆蟲和早期的魚類，同時陸地上出現了大量的蕨類和早期的裸子植物。在接下來的幾千萬年裏，出現了松樹這類高大的裸子樹木，魚類成了海洋的主人，青蛙這樣的兩棲類動物開始登錄。

距今2.5億年的二疊紀末期和三疊紀初期，一場大災難降臨地球，95%以上的生物都滅絕了，其中緣由至今不詳。不過在這以後，不少新的物種誕生了，包括現代的魚類、早期的爬行類動物。在接下來的侏羅紀，也就是距今2億年到1.5億年，恐龍和其餘爬行動物成爲了地球的主人，這時哺乳動物的祖先也出現了。在植物界，被子植物也就是今天咱們所見的大部分花草樹木出現了，地球上第一次出現鮮花，由於花是被子植物所特有的。

恐龍統治地球長達1.6億年，不只比咱們人類，也比哺乳動物統治地球的時間要長得多。可是到了白堊紀的末期，距今6500萬年前，災難再次降臨。此次多是一個小行星撞到了今天的墨西哥灣的位置，大量的塵埃拋向天空，造成遮天蔽日的塵霧，氣候驟冷，植物光合做用也暫時變緩，茂密的蕨類植物森林消失了，做爲不能恆溫的冷血動物、又沒了食物，恐龍能夠說是飢寒交迫，終於滅絕了。不過，恐龍的一些近親（好比鳥類）和更遠的親戚（好比鱷魚）卻存活了下來。而能夠保持身體恆溫且體積較小的哺乳動物，則開始成爲地球的主宰。

也就是在這個時期，靈長類動物出現了，這些動物早期只有老鼠大小，外觀和今天的猴子頗爲相像。隨後又通過了4000萬年，人類的祖先古猿纔出現，這時距今1500萬年。而後再過800萬年，靈長類人屬的古猿才和黑猩猩分開，這時距今700萬年。又過了350萬年，真正被稱爲「人」的動物---肯尼亞平臉人出現了。在接下來的幾百萬年裏，和人類祖先競爭的還有幾種人類，包括能人、直立人等，他們遍及地球的亞歐非大陸。這些猿人開始使用石質的工具，捕殺大動物，也學會了用火。隨着時間的推移，這些人類的近親在競爭中逐漸消失，取代他們的是一批更智慧的猿人，包括印尼發現的弗洛瑞斯人，在歐亞非發現的海德堡人、現代人等，但在競爭中咱們的祖先現代人最終勝出。在距今25萬年前，咱們的祖先現代人在東非誕生了，現代人的祖先應該是早期智人，再往前是直立人。現代人產生和進化的初期，並無仁慈，只有爲了生存而展開競爭乃至殺戮。大約在10萬多年前，開始從東非向四周遷徙。走出非洲，也不是一年兩年或者一兩個世紀就能完成的壯舉，而是一個很是漫長的過程。走出非洲的現代人少得可憐，可能只有150-1000人。他們大約在5.5萬-9萬年前跨過紅海，走到了阿拉伯半島。人類的祖先在大約5萬年前到達南亞，4萬年前到達澳大利亞、中國和歐洲，3萬年前到達美洲。

不過，現代人的遷徙和活動對其餘物種，包括對其餘人類來說是個災難。研究代表，多種大型動物的滅絕，與現代人走出非洲後的遷徙路線和時間相吻合。不只如此，現代人每到一處，那裏的人類近親就漸漸滅絕了。大約3萬年前開始，現代的人類成爲了地球的主人，隨後人類的文明進程從古埃及文明、美索不達米亞文明、中國的農業文明開始一直到今天。

 以上摘自 吳軍《文明之光》