本書(shū)從作者所研究的關(guān)于萬(wàn)物起源的科學(xué)論題中選取了最具根源性的7個(gè)主題, 追溯科學(xué)家對(duì)各個(gè)主題的思考、觀測(cè)、試驗(yàn)及解答, 探索世界背后的科學(xué)原點(diǎn), 挖掘萬(wàn)物進(jìn)化的秘密。
這個(gè)世界上的一切事物都應(yīng)該是從某個(gè)時(shí)候某個(gè)地方開(kāi)始的,那么究竟是從何時(shí)開(kāi)始的呢?我們又為什么在這里?本書(shū)從作者們所研究的關(guān)于萬(wàn)物起源的科學(xué)論題中選取了頗具根源性的7個(gè)主題,追溯科學(xué)家們對(duì)各個(gè)主題的思考以及解答,探索萬(wàn)物背后的科學(xué)原點(diǎn),挖掘萬(wàn)物進(jìn)化的秘密。本書(shū)適合青少年閱讀,也適合感興趣的成年人閱讀。
人類(lèi)從古希臘時(shí)代開(kāi)始就在不斷思索,身邊所有的這些事物是什么時(shí)候誕生并經(jīng)過(guò)了多長(zhǎng)的歲月進(jìn)化成現(xiàn)在這個(gè)樣子的呢?我們?nèi)祟?lèi)是什么時(shí)候出現(xiàn)在地球上的呢?我們所處的太陽(yáng)系,還有夜空中的無(wú)數(shù)顆星星,以及我們所處的銀河系又是怎么形成的?所有這些問(wèn)題最終必定都會(huì)指向宇宙本身的誕生之謎。
為什么人類(lèi)會(huì)提出這樣的終極問(wèn)題呢?也許這就是智慧生物與其他生物的不同之處吧。我們似乎天生就有這樣的欲望,想知道此時(shí)此刻身處此地的、我們稱(chēng)作“自己”的存在,到底是從哪里來(lái)的。
尤其是西方文明,他們不滿足于提到起源就只是去探究自己祖先的血統(tǒng)來(lái)源,而是從公元前開(kāi)始就一直探討關(guān)于這世界本身以及所有的一切是如何誕生并存在著的問(wèn)題,生命的起源、人類(lèi)的起源、宇宙的起源、時(shí)間的起源,答案,究竟在哪里?
剛開(kāi)始,他們只是用抽象思維來(lái)思考這些問(wèn)題,但后來(lái)逐漸開(kāi)始通過(guò)觀察、試驗(yàn)等實(shí)證研究方法來(lái)揭示萬(wàn)事萬(wàn)物的起源以及它們的結(jié)構(gòu)組成。這也是現(xiàn)代科學(xué)方法的開(kāi)端。
到了近代,對(duì)這種終極知識(shí)的探索已成為全世界最有智慧的人們感到有責(zé)任要去參與研究的重要課題。于是科學(xué)家前赴后繼地投入到這一課題中來(lái),終其一生探索萬(wàn)物的起源。伊曼努爾·康德、查爾斯·達(dá)爾文、阿弗雷德·羅素·華萊士、亞歷山大·伊萬(wàn)諾維奇·奧巴林、J.B.S.霍爾丹、阿爾伯特·愛(ài)因斯坦、喬治·伽莫夫等重要人物,都以其不凡的功績(jī)名垂千古。
本書(shū)從他們所研究的關(guān)于萬(wàn)物初始的科學(xué)論題中選取了頗有根源性的7個(gè)主題,來(lái)追溯科學(xué)家們對(duì)各個(gè)主題是如何進(jìn)行思考、觀測(cè)、試驗(yàn)并從中提出自己的假說(shuō)及理論框架的。無(wú)論哪個(gè)主題都涉及根源和本質(zhì)的問(wèn)題,所以到現(xiàn)在也不能說(shuō)這些問(wèn)題已全部都找到了終極答案,畢竟大自然面對(duì)我們?nèi)祟?lèi)的探索,也不會(huì)輕易就俯首稱(chēng)臣。
不過(guò)我們可以在科學(xué)家們探索這些疑問(wèn)和論題的過(guò)程中了解到那個(gè)終極答案大致處于哪個(gè)方位?梢哉f(shuō)本書(shū)中所敘述的“初始”是指目前為止人類(lèi)的智慧與科學(xué)所能夠了解到的初始。
順便說(shuō)一下,書(shū)中會(huì)出現(xiàn)一些日本科學(xué)家的名字。
比如在“宇宙之始”一章中出現(xiàn)的佐藤勝?gòu)|京大學(xué)研究生院教授,膨脹宇宙模型的倡導(dǎo)者),“物種之始”一章中出現(xiàn)的進(jìn)化生物學(xué)家木村資生(已故,分子進(jìn)化中性學(xué)說(shuō)的創(chuàng)始人)。這些日本科學(xué)家所做的貢獻(xiàn)不僅在日本國(guó)內(nèi),在世界范圍內(nèi)也將為人們所銘記。
本書(shū)由5位作者執(zhí)筆共同完成。其中長(zhǎng)野敬教授是進(jìn)化論的歷史與概論方面的資深研究員和講解員,其余4位也都是經(jīng)常能總覽眾多科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)記者及科學(xué)講解員。他們?yōu)榱四芟驈V大讀者簡(jiǎn)明易懂地介紹這些復(fù)雜難懂的論題,花費(fèi)了很多精力。
最后,向Softbank Creative Science i出版社的主編益田賢治先生表示由衷的感謝,益田先生對(duì)本書(shū)的出版給予了極大的幫助。如果本書(shū)能夠激發(fā)起讀者對(duì)科學(xué)知識(shí)的興趣,對(duì)讀者了解科學(xué)歷史能有些幫助的話,我作為作者之一將感到不勝榮幸。
矢澤科學(xué)辦公室——成立于1982年的科學(xué)信息小組,法人代表是矢澤潔。它構(gòu)建了國(guó)內(nèi)外研究者、科學(xué)記者的關(guān)系網(wǎng)絡(luò),歷時(shí)四分之一個(gè)世紀(jì)持續(xù)開(kāi)展自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、能源、科學(xué)哲學(xué)、國(guó)際經(jīng)濟(jì)、未來(lái)文明等信息的采集、寫(xiě)作及科普啟蒙活動(dòng),出版了很多部著作。
前 言
第一部分 天文宇宙篇
Part 1 宇宙之始
大爆炸宇宙論
因愛(ài)因斯坦而誕生的新宇宙論
“宇宙不可能在膨脹”
宇宙中所有的物質(zhì)都誕生在最初的20分鐘之內(nèi)
大爆炸宇宙論的三大難題
暴脹理論是救星嗎?
一個(gè)接一個(gè)誕生的泡泡宇宙
所有類(lèi)型的暴脹理論
比宇宙還年長(zhǎng)的恒星
宇宙中可見(jiàn)物質(zhì)的量不夠
宇宙中果然存在萬(wàn)有斥力嗎?
恒星壽命之謎要解決了嗎?
井底之蛙的宿命
Part 2 星系之始
計(jì)算星系和恒星的數(shù)量
銀河系是如何誕生的?
自上而下理論和自下而上理論
舊星系理論的界限
星系與星系之間的碰撞
年齡相差30億年之久的球狀星團(tuán)
在碰撞與合并中復(fù)活的星系
最新的星系“相互吞噬”假說(shuō)
Part 3 太陽(yáng)系之始
形成太陽(yáng)系的星際分子云
引力坍縮和熱膨脹之間的競(jìng)爭(zhēng)
當(dāng)原恒星成為獨(dú)當(dāng)一面的主序星時(shí)
獵戶星云的狀態(tài)同理論的一致性
太陽(yáng)系里的三個(gè)觀測(cè)事實(shí)
最古老的理論穿上新衣重獲新生
角動(dòng)量守恒和“原始太陽(yáng)系星云”的誕生
此時(shí)此刻很快就會(huì)有行星誕生
宇宙中存在無(wú)數(shù)個(gè)太陽(yáng)系
Part 4 時(shí)間之始
時(shí)間既流向未來(lái)也流向過(guò)去
無(wú)論過(guò)去還是未來(lái)都是極其確定的
熵和熱力學(xué)的“時(shí)間箭頭”
破碎飛散的杯子的熵
有序和無(wú)序之間有區(qū)別嗎?
當(dāng)宇宙中的熵達(dá)到極多時(shí)
宇宙和人類(lèi)的悲慘命運(yùn)
第二部分 生命篇
Part 1 生命之始
什么叫作生命?
生命是從物質(zhì)進(jìn)化而來(lái)的
地球生命在地球誕生后不到10億年就出現(xiàn)了
“原始湯”孕育了生命?
復(fù)雜的分子聚集起來(lái)也無(wú)法誕生生命?
生命是從宇宙中來(lái)的嗎?
“RNA世界假說(shuō)”出現(xiàn)
RNA世界所面對(duì)的難題
要怎樣克服RNA世界的難題
RNA的鏈奪取了黏土的基因
物質(zhì)的“左手和右手”
RNA在黏土上增殖
黏土粒子是產(chǎn)生生命的“試管”
地外生命能解釋地球生物的起源嗎?
Part 2 物種之始
生物的“物種”是怎樣形成的?
恩培多克勒的生物起源論
曾統(tǒng)治生物學(xué)的“創(chuàng)世說(shuō)”
明治時(shí)期的日本人為什么會(huì)接受進(jìn)化論?
自然選擇學(xué)說(shuō)能說(shuō)明“新物種”的出現(xiàn)嗎?
《物種起源》中唯一的一幅插圖
屎殼郎“失落的關(guān)節(jié)”
否定進(jìn)化論的法布爾
不夠徹底的進(jìn)化會(huì)引發(fā)漏洞
工業(yè)黑化蛾再次變白
進(jìn)化腳步的黑匣子
地理上的隔離不會(huì)使進(jìn)化倒退
進(jìn)化論也會(huì)進(jìn)化
Part 3 人類(lèi)之始
存活于恐龍時(shí)代的人類(lèi)祖先
非洲的東非裂谷是人類(lèi)的發(fā)源地嗎?
人類(lèi)的形態(tài)很奇妙
開(kāi)始直立行走是什么時(shí)候?
是熱帶草原假說(shuō)搞錯(cuò)了嗎?
黑猩猩和人類(lèi)的大差異與小差異
進(jìn)化不是沿一條直線進(jìn)行的
20萬(wàn)年前的非洲女性是“人類(lèi)之母”嗎?
非洲起源說(shuō)和多地起源說(shuō)
人類(lèi)的歷史已經(jīng)探明了嗎?