现实的魔力

1 什么是现实？ 什么是魔力？

现实是一切 存在的一切。这听起来很直白，不是吗？事实上，它不是。 有各种问题。恐龙呢，它曾经存在，但已经不存在了 恐龙呢？恒星呢，它们离我们如此之远，以至于当它们的光到达我们这里，我们可以看到它们时，它们可能已经消失了。 我们能看到它们的时候，它们可能已经消亡了？

我们稍后会谈到恐龙和星星。但无论如何，我们如何 我们如何知道事物的存在，即使是在现在？好吧，我们的五种感官–视觉、嗅觉、触觉、听觉和味觉–都能很好地说服我们相信事物的存在。 嗅觉、触觉、听觉和味觉–在说服我们相信许多事物是真实的方面做得很好 事物是真实的：岩石和骆驼，新割的草和新磨的咖啡，砂纸 和天鹅绒，瀑布和门铃，糖和盐。但是，我们是否只有在我们能够察觉到的情况下才会称 但是，只有当我们能用我们的五种感官之一直接探测到某一事物时，我们才会将其称为 “真实 “吗？ 感官？

一个遥远的星系呢，它太远了，肉眼无法看到？ 一个细菌又如何呢，它太小了，没有强大的显微镜是看不到的？我们必须说 这些东西不存在，因为我们看不到它们？不。 我们可以通过使用特殊的仪器来增强我们的感官：用望远镜看银河系。 显微镜观察细菌。因为我们了解望远镜和显微镜，以及它们的工作原理。 工作，，我们可以利用它们来扩展我们的感官范围–在这种情况下，就是视觉–。 在这种情况下，视觉感官–而它们使我们能够看到的东西使我们相信，星系和细菌是存在的。 银河系和细菌的存在。

那么无线电波呢？它们存在吗？我们的眼睛检测不到它们。 我们的耳朵也不能，但同样有特殊的仪器–例如电视机 - 将它们转换成我们可以看到和听到的信号。因此，尽管我们不能 因此，虽然我们看不到或听不到无线电波，但我们知道它们是现实的一部分。正如望远镜和 显微镜，我们了解收音机和电视机的工作原理。因此，它们帮助我们的感官来 构建一个存在的画面：真实的世界–现实。射电望远镜（和 X射线望远镜）通过看似不同的眼睛向我们展示星星和星系。 这是扩大我们对现实的看法的另一种方式。

回到那些恐龙。我们怎么知道它们曾经在地球上漫游？ 我们从来没有见过他们，也没有听到他们的声音，或者不得不从他们身边跑开。唉，我们没有 有一台时间机器可以直接向我们展示它们。但在这里，我们有一个不同类型的 我们有不同的感官帮助：我们有化石，而且我们可以用肉眼看到它们。 我们可以用肉眼看到它们。化石不会奔跑和跳跃，但是，由于我们了解化石是如何形成的 形成的，它们可以告诉我们几百万年前发生的事情。我们 我们了解水是如何与溶解在其中的矿物质一起渗入埋在泥土和岩石层中的尸体中的 泥浆和岩石中的尸体。我们了解矿物质是如何从水中结晶出来并取代 尸体的材料，一个原子一个原子地替换，留下一些原来的痕迹 动物的形态印在石头上。所以，尽管我们不能用感官直接看到恐龙 但我们可以通过间接的证据得出它们一定存在过的结论。 证据，这些证据最终还是通过我们的感官到达我们面前：我们看到了 和触摸古代生命的石质痕迹。

在另一种意义上，望远镜可以像一种时间机器一样工作。 当我们看任何东西的时候，我们看到的实际上是光，而光需要时间来旅行。 甚至当你看一个朋友的脸时，你看到的是他们的过去，因为 因为从他们脸上发出的光需要一小部分时间才能到达你的眼睛。声音 声音的传播速度要慢得多，这就是为什么你看到天空中的烟花爆裂明显早于你听到的爆炸声。 比你听到爆炸声要早。当你看到一个人在远处砍树的时候 时，他的斧头砍到树上的声音有一个奇怪的延迟。

光的传播速度如此之快，以至于我们通常认为我们看到的任何东西都是在我们看到的瞬间发生的。 在我们看到它的瞬间发生。但恒星是另一回事。即使是太阳也有8光分 的距离。如果太阳爆炸了，这个灾难性的事件直到8分钟后才会成为我们现实中的一部分。 的一部分，直到8分钟之后。而那将是我们的终结!至于下一颗 最近的恒星，半人马座，如果你在2012年看它，你所看到的是发生在2008年。 发生在2008年。银河系是恒星的巨大集合。我们所在的星系叫做 银河系。当你看着银河系的隔壁邻居仙女座 星系时，你的望远镜就像一台时间机器，带你回到250万年前。 有一个由五个星系组成的星系团，被称为 “史蒂芬五星”，我们通过哈勃望远镜看到了这个星系团。 通过哈勃望远镜，我们看到了壮观的相互碰撞。但我们看到它们 2.8亿年前的碰撞。如果在这些碰撞的星系中，有外星人的存在 有足够强大的望远镜看到我们，他们在地球上看到的，在这个非常时刻，在这里和现在，就是 此时此刻，就是恐龙的早期祖先。

外太空真的有外星人吗？我们从来没有 从未见过或听到他们。他们是现实的一部分吗？没有人知道；但我们知道什么 有一天，什么样的东西可以告诉我们它们是否存在。如果有一天我们接近了一个外星人，我们的 我们的感觉器官可以告诉我们它的情况。也许有一天有人会发明一种望远镜 强大到可以从这里探测到其他星球上的生命。或者也许我们的无线电 望远镜会接收到只可能来自外星智慧生命的信息。 因为现实不只是由我们已经知道的东西组成：它还包括存在但我们不知道的东西。 它还包括存在的但我们还不知道的东西，并且直到未来某个时间才会知道的东西。 直到未来的某个时候，也许当我们建立了更好的仪器来帮助我们的五官 我们的五种感官。

原子一直都存在，但我们只是在最近才确定它们的存在。 我们的后代可能会知道更多我们现在不知道的事情。 而我们的后代可能会知道更多我们现在还不知道的东西。这就是科学的神奇和快乐：它不断地 不断地发现新事物。这并不意味着我们应该相信任何人可能梦想出来的任何东西：有无数的事情 我们可以想象但极不可能是真的–仙女和妖精。 妖精和河马。我们应该始终保持开放的心态，但唯一的理由是 相信某物存在的唯一理由是有真实的证据证明它存在。

模型：测试我们的想象力

有一种不太为人所知的方法，当我们的五官不能直接探测到什么时，科学家可以通过这种方法来弄清什么是 当我们的五种感官不能直接探测到它时，科学家可以通过一种不太熟悉的方式来确定什么是真实的。这就是通过使用一个 模型，然后对其进行测试。 被测试。我们想象–你可以说我们猜测–什么是 可能存在的东西。这就是所谓的模型。然后我们计算出（通常是通过做一个 数学计算）我们应该看到什么，或听到什么，等等（通常借助于测量仪器），如果模型是真的。 测量仪器的帮助），如果该模型是真的。然后，我们检查这是否是我们 实际看到的。这个模型可能是一个用木头或塑料制成的复制品，或者是一个数学模型。 可能是纸上的数学模型，也可能是计算机中的模拟。我们仔细观察这个模型，预测如果这个模型是正确的，我们应该看到或听到什么，等等。 正确。然后我们看看这些预测是对还是错。如果它们是 如果他们是对的，这就增加了我们的信心，模型确实代表了现实；然后我们继续设计进一步的实验。 然后，我们继续设计进一步的实验，也许是对模型进行改进，以进一步测试这些发现并加以确认。 然后，我们继续设计进一步的实验，也许是改进模型，以进一步测试结果并确认它们。如果我们的预测是错误的，我们就拒绝这个模型，或 修改模型并再次尝试。

这里有一个例子。如今，我们知道基因–遗传的单位–是由一种叫做DNA的东西构成的。 遗传的单位–是由称为DNA的东西构成的。我们对DNA有很多了解，知道它是如何工作的。 运作。但你无法看到DNA的细节，即使用强大的 显微镜也看不到。我们对DNA的了解几乎都是间接地来自于梦想中的模型 然后测试它们。

事实上，早在人们听说过DNA之前，科学家们就已经从测试模型的预测中知道了很多关于基因的信息。 就已经从测试模型的预测中知道了很多关于基因的信息。早在19世纪 世纪，一个叫格雷戈尔-孟德尔的奥地利僧侣在他的修道院花园里做了实验。 大量地培育豌豆。他计算了有各种颜色的花的植物的数量，或者有豌豆的植物的数量。 各种颜色的花，或有皱纹或光滑的豌豆的数量，随着世代的推移 的数量。孟德尔从未见过或接触过一个基因。他看到的所有是豌豆和花。 他可以用他的眼睛来计算不同的类型。 他发明了一个模型，其中包括我们现在所说的 基因（尽管孟德尔没有这样称呼它们），他计算出，如果他的模型 他计算出，如果他的模型是正确的，在一个特定的育种实验中，应该有三倍于光滑的豌豆 光滑的豌豆是皱巴巴的豌豆的三倍。而这正是他在计算时发现的。撇开 撇开这些细节不谈，关键是孟德尔的 “基因 “是他想象出来的。 他的想象力的发明：他不能用眼睛看到它们，甚至不能用 显微镜也看不到。但他能看到光滑的和有皱纹的豌豆，并通过计算它们发现 间接证据表明，他的遗传模型很好地代表了现实世界中的某些东西。 他的遗传模型很好地代表了现实世界中的一些东西。后来的科学家们采用了对 孟德尔的方法，用其他生物，如果蝇，而不是豌豆，来证明基因。 豌豆，以证明基因是按照一定的顺序，沿着称为染色体的线串起来的。 染色体（我们人类有46条染色体，果蝇有8条）。它甚至可以 甚至有可能通过测试模型，找出基因沿染色体排列的确切顺序 沿着染色体排列。所有这些都是在我们知道基因是由 DNA。

如今我们知道了这一点，而且我们确切地知道了DNA的工作原理，这要归功于詹姆斯 沃森和弗朗西斯-克里克，以及在他们之后的许多其他科学家。沃森和 克里克无法用自己的眼睛看到DNA。再一次，他们通过想象和测试模型来实现他们的发现。 再一次，他们通过想象模型和测试模型来获得发现。在他们的案例中，他们真的建立了金属和纸板模型 在他们的案例中，他们用金属和纸板制作了DNA的模型，并计算出如果这些模型是正确的，那么某些 如果这些模型是正确的，他们就会计算出某些测量结果。一个模型的预测，即所谓的双螺旋模型，完全符合 罗莎琳-富兰克林和莫里斯-威尔金斯使用特殊仪器进行的测量 使用特殊仪器，将X射线射入纯化的DNA晶体中。沃森和克里克也立即意识到，他们的DNA结构模型 他们立即意识到，他们的DNA结构模型将产生格雷戈尔-孟德尔所看到的那种 他们的DNA结构模型将产生格雷戈尔-孟德尔在他的修道院花园里看到的那种结果。

那么，我们通过三种方式之一来认识什么是真实的。我们可以检测它 直接地，使用我们的五种感官；或间接地，使用我们的感官在特殊仪器的辅助下 器械，如望远镜和显微镜；或者更间接地，通过建立可能是真实的模型，然后测试这些模型。 建立可能是真实的东西的模型，然后测试这些模型 看它们是否成功地预测了我们能看到（或听到等）的东西，不管有没有仪器的帮助。 或没有仪器的帮助。归根结底，它总是以一种方式回到我们的感官上 或另一种方式。

这是否意味着现实只包含那些可以被检测到的东西？ 直接或间接地被我们的感官和科学方法探测到的东西？那么，像 像嫉妒和快乐、幸福和爱？这些不也是真实的吗？

是的，它们是真实的。但它们的存在依赖于大脑：人类的大脑，当然还有其他高级动物物种的大脑，例如，人类的大脑。 大脑，当然，也可能是其他高级动物物种的大脑，如黑猩猩、狗和鲸鱼的大脑。 黑猩猩、狗和鲸鱼也是如此。岩石不会感到快乐或嫉妒，而山峰 没有爱。这些情感对那些经历过它们的人来说是非常真实的，但它们在大脑出现之前并不存在。 但它们在大脑出现之前并不存在。有可能像这样的情绪 也许还有其他我们无法想象的情感，可能存在于其他星球上。 其他星球上可能存在，但前提是这些星球上也有大脑–或相当于大脑的东西：因为谁知道其他地方可能潜藏着什么奇怪的思维器官或 因为谁知道宇宙中的其他地方可能潜藏着什么奇怪的思维器官或感觉机器？

科学和超自然现象：解释和它的敌人 敌人

因此，这就是现实，这就是我们如何能够知道某些东西是否是 真实与否。本书的每一章都将涉及现实的一个特定方面 例如，太阳，或地震，或彩虹，或许多不同种类的动物。 不同种类的动物。现在我想谈谈我标题中的另一个关键词：魔法。 魔术是一个滑稽的词：它通常有三种不同的用法，而我必须做的第一件事就是区分它们。 我必须做的第一件事就是将它们区分开来。我把第一种方式称为 超自然的魔法”，第二种是 “舞台魔法”，第三种是 第三种（这是我最喜欢的意思，也是我标题中的意思）是 “诗意的魔法”。 魔术”。

超自然的魔法是我们在神话和童话故事中发现的那种魔法。 (在 “神迹 “中也是如此，不过我将暂时把这些放在一边，在最后一章再谈。 在最后一章中再谈）。这是阿拉丁神灯的魔法，也是魔法师的咒语，也是阿拉丁神灯的魔法。 这是阿拉丁神灯、巫师的法术、格林兄弟、安徒生和J-K-罗琳的魔法。 罗琳。这是一个女巫施法并将王子变成青蛙的虚构魔法 变成一只青蛙，或者一个仙女教母把南瓜变成一辆闪闪发光的马车。这些都是 我们都深情地记得童年的故事，而且我们中的许多人仍然喜欢 在传统的圣诞哑剧中得到享受–但我们都知道这种 但我们都知道这种魔法只是虚构的，在现实中不会发生。

相比之下，舞台魔术真的会发生，而且会很有趣。 可以是非常有趣的。或者至少，有些事情真的发生了。 尽管它并不是观众所想的那样。舞台上的一个人（通常是一个 由于某种原因，通常是一个男人）欺骗我们，让我们以为发生了令人震惊的事情。 (它甚至可能看起来是超自然的），而真正发生的是 的事情完全不同。丝绸手帕不能变成兔子，就像青蛙不能变成王子一样。 青蛙可以变成王子。我们在舞台上看到的只是一个把戏。我们的眼睛 我们的眼睛欺骗了我们–或者说，魔术师费尽心思欺骗了我们的 我们的眼睛被欺骗了–或者说魔术师费尽心思欺骗我们的眼睛，也许是通过巧妙地使用语言来分散我们的注意力，使我们不知道他真正在用手做什么。 他的手。

一些魔术师是诚实的，他们不遗余力地确保他们的 观众知道他们只是表演了一个魔术。我想到的是像 James ‘The Amazing’ Randi，或Penn and Teller，或Derren Brown。尽管 这些令人钦佩的表演者通常不会告诉观众他们是如何变戏法的–他们可能会被赶出 “魔术界”（变戏法的人）。 如果他们这样做的话，可能会被赶出魔术界（魔术师俱乐部）–他们确实会让观众知道 他们确实让观众知道没有涉及超自然的魔法。其他人则不会 他们不会主动说明这只是一个戏法，但他们也不会夸大 但他们也没有夸大他们所做的事情–他们只是给观众留下了 他们只是给观众留下一种相当愉快的感觉，即发生了一些神秘的事情，而没有主动地 他们只是给观众留下一种相当愉快的感觉，让他们知道有什么神秘的事情发生了，而不是主动地去撒谎。但不幸的是，有一些魔术师是故意的 他们假装自己真的有 “超自然 “或 “超自然 “的能力。 超自然 “的能力：也许他们声称他们真的可以通过，使金属弯曲或时钟停止。 也许他们声称自己真的可以仅靠思想的力量使金属弯曲或使时钟停止运转，。这些不诚实的人中有一些 骗子（“江湖郎中 “是个好词）从采矿或石油公司赚取大量费用。 声称他们可以用 “精神力量 “来判断哪里是好的钻探地点，从而从采矿或石油公司赚取大量费用。 会是一个好的钻探地点。其他江湖术士利用正在悲伤的人们，通过以下方式进行剥削 声称能够与死者取得联系。当这种情况发生时，就不再是 只是乐趣或娱乐，而是利用人们的轻信和痛苦。为了公平起见 公平地说，可能并非所有这些人都是江湖骗子。他们中的一些人可能真诚地 相信他们是在与死人交谈。

魔法的第三个含义是我在标题中的意思：诗意的魔法。我们 我们被一首美妙的音乐感动得热泪盈眶，我们把这种表演描述为 魔力”。我们在一个没有月亮、没有城市灯光的黑夜里仰望星空。 我们在没有月亮和城市灯光的黑夜里仰望星空，高兴得喘不过气来，我们说这一景象是 “纯粹的魔法”。我们可能 我们可能会用同样的词来描述绚丽的夕阳，或高山风景，或彩虹 在黑暗的天空下的彩虹。在这个意义上，‘神奇’只是意味着深深的感动。 令人振奋：让我们起鸡皮疙瘩的东西，让我们感到更加 充分地活着。 通过科学方法理解的现实世界的事实–在这个意义上是神奇的 第三种意义，即诗意的意义，即活着真好的意义。

现在我想回到超自然的想法，并解释为什么它 为什么它永远不能为我们提供关于我们在世界和宇宙中看到的事物的真正解释？ 我们周围的世界和宇宙。事实上，声称对某一事物有超自然的解释并不是要解释它 更糟糕的是，排除了它被解释的任何可能性。为什么 我这样说？因为任何"超自然 “的东西都必须根据定义 定是超出了自然解释的范围。它必须超出 它必须是科学和完善的、经过测试的科学方法所能达到的。 在过去的400年里，我们在知识方面取得了巨大的进步。 左右。说某件事情是超自然发生的，不仅仅是说 “我们不明白”，而是说 而是说 “我们永远不会理解它，所以甚至不要尝试。 所以甚至不要尝试。

科学采取的方法正好相反。科学因其 到目前为止，它无法解释一切，并利用这一点作为鞭策，继续提出问题，创造可能的模型并测试它们。 不断提出问题，创造可能的模型并对其进行测试，这样我们就能使我们的方式。 一寸一寸地接近真相。如果发生了与我们目前对现实的理解相悖的事情 科学家们会认为这是对我们现有模式的挑战。 目前的模型，要求我们放弃或至少改变它。正是通过这种 调整和随后的测试，我们越来越接近真实的东西。 真相。

你会怎么看一个被谋杀案困扰的侦探？ 甚至懒得去解决这个问题，而是把这个谜团写成了 ‘超自然’？整个科学史告诉我们，曾经被认为是超自然的东西 被认为是超自然现象的结果–由神（包括快乐的和愤怒的）、恶魔、女巫、以及其他一些人造成的。 愤怒的）、恶魔、女巫、灵魂、诅咒和咒语造成的，实际上都有自然的解释。 解释：我们可以理解、测试并有信心的解释。有 绝对没有理由相信，那些科学还没有自然解释的东西会变成超自然的起源，就像我们可以理解和测试的解释。 超自然的起源，就像火山或地震或 疾病被证明是由愤怒的神灵造成的，就像人们曾经相信的那样。

当然，没有人真的相信有可能把一只青蛙变成王子（或者是王子变成青蛙？ 变成王子（或者是王子变成青蛙？ 我不记得了）或者南瓜变成马车。 但你有没有停下来考虑过，为什么这种事情 是不可能的？有各种解释方法。我最喜欢的方式是 这个。

青蛙和教练是很复杂的东西，有很多部分需要 需要以一种特殊的方式，以一种特殊的模式组合在一起，而这不可能只是发生在 偶然发生（或通过挥动魔杖）。这就是 “复杂 “的意思。它 做一个像青蛙或马车这样复杂的东西是非常困难的。要制作一个马车 你需要把所有的部件以正确的方式组合起来。你需要木匠和其他工匠的技能。 木匠和其他工匠的技能。教练车不是偶然发生的，也不是打一个响指就能完成的。 你的手指说 “Abracadabra”。一辆马车有结构，有复杂性。 工作部件：车轮和车轴、窗户和门、弹簧和软垫座椅。这将 要把马车这样复杂的东西变成简单的东西是比较容易的。 - 比如说，灰烬：仙女教母的魔杖只需要一个 内置喷灯。把几乎任何东西变成灰烬都很容易。但没有人可以把一堆灰–或一个南瓜–变成 一堆灰–或一个南瓜–并把它变成一辆马车，因为马车太复杂了。 太复杂了；而且不仅仅是复杂，而是在一个有用的方向上复杂。 在这种情况下，对人们的旅行是有用的。

让我们为神仙教母提供一点便利，假设 她不是要一个南瓜，而是要组装一辆马车所需的所有部件，全部。 在一个盒子里：一种宜家的马车套件。制作马车的套件包括 数以百计的木板、玻璃板、铁棒和铁条、垫子和皮革片，以及钉子。 和皮革薄片，以及钉子、螺丝和用于固定东西的胶水。 钉子、螺丝和胶水。现在，假设她没有阅读说明书，也没有按顺序连接各部分。 她只是把所有的部件放进一个大袋子里，然后把它们摇晃起来。 这些零件有多大可能恰好以正确的方式粘在一起，从而组装出一个可以工作的汽车。 以正确的方式组装出一辆可以工作的客车？答案是–实际上是零。而其中一个 部分原因是有大量可能的 你可以用大量的方式来组合这些被洗过的碎片，而这些碎片不会导致一个 工作的教练–或任何工作。

如果你拿着一大堆零件，随意摇晃，它们可能只是 偶尔会落入一个有用的模式，或者是我们在其他方面认为是 某种特殊性。但是，这种情况发生的方式非常少：与它们会落入的方式的数量相比，非常少 相比之下，它们会落入一个我们无法识别的模式中。 相比之下，它们将落入一个我们不认为是任何东西的模式，只是一堆垃圾。有数百万种方法 洗牌和重新洗牌：有数百万种方式将它们变成……另一堆碎片。 它们变成……另一堆零碎。每次你洗牌的时候 它们，你就会得到一堆从未见过的独特的垃圾–但只是这数百万种可能的垃圾中的极少数。 但在这几百万个可能的堆中，只有极少数会做任何有用的事情（如 带你去看球）或以任何方式引人注目或令人难忘。

有时，我们可以从字面上计算出有多少种方法，你可以重新洗牌一系列的位–比如说一包牌。 其中的 “比特 “是指单个卡片。

假设庄家洗好牌，把它们发给四个玩家。 这样，他们每人都有13张牌。我拿起我的手，惊讶地喘息着。我有一张 13张黑桃的完整手牌!所有的黑桃。

我吓了一跳，无法继续游戏，我向其他三个玩家展示我的手 我把我的手给其他三个玩家看，知道他们会和我一样吃惊的。

但随后，其他玩家一个接一个地把他的牌放在桌上。 桌子上，惊讶的喘息声随着每一手牌而增加。他们中的每一个人都有一手 都有一手 “完美 “的牌：一个人有13张红心，另一个人有13张方块，而最后一个人 有13张梅花。

这将是超自然的魔法吗？我们可能会倾向于这样想。 数学家们可以计算出这样一个非凡的交易发生的概率，纯粹是由于 机会。结果发现它几乎是不可能的小：53,644,737,765,488,792中的1。 839,237,440,000.如果你坐下来玩一万亿年的牌，你可能会有一次 有一次会得到这样的完美交易。但是–问题是 这笔交易的可能性并不比其他所有发生过的牌局更小 发生过的所有牌局一样 任何特定的52张牌的机会 52张牌的概率是53,644,737,765,488,792,839,237,440,000中的1，因为这是所有可能的交易总数。 因为这是所有可能的交易的总数。只是我们没有注意到任何特殊的 在绝大多数的交易中，我们没有注意到任何特别的模式，所以它们并没有让我们觉得有什么不正常。 任何不寻常的事情。我们只注意到那些碰巧在某些方面比较突出的交易。 方式。

有数十亿种东西你可以把一个王子变成 如果你足够残忍，把他的位子重新排列成数十亿个随机组合 随机组合。但这些组合中的大多数看起来都是一团糟–就像所有那些 就像所有发过的数十亿张毫无意义的随机牌。只有极少数 这些随机洗牌的王子比特的可能组合中，只有极少数会是 可以识别或适合任何东西，更不用说是一只青蛙。

王子不会变成青蛙，而南瓜也不会变成教练。 因为青蛙和教练都是复杂的东西，它们的碎片可以被组合成几乎无限的垃圾。 它们的碎片可以组合成几乎无限多的垃圾堆。然而，我们知道，作为一个事实。 每一个生物–每一个人、每一条鳄鱼、每一只黑鸟、每一棵树，甚至每一棵芽甘蓝–都是如此。 每一棵树，甚至每一棵芽菜，都是从其他更简单的形式演变而来的。 形态。那么，这不就是一个运气的过程，或一种 魔法？不是的！绝对不是的绝对不是!这是一个非常普遍的误解，所以我想 现在我想解释一下，为什么我们在现实生活中看到的东西不是机会或运气的结果，也不是 任何遥远的 “神奇 “的结果（当然，除了严格意义上的 当然，严格意义上的诗意的东西，让我们充满敬畏和喜悦）。

进化的缓慢魔法

把一个复杂的生物体一下子变成另一个复杂的生物体 就像童话故事中那样，确实超出了现实的可能性。 的可能性。然而，复杂的生物体确实存在。那么，它们是如何 它们是如何产生的？在现实中，像青蛙和狮子、狒狒和榕树、王子和南瓜、你和我这样的复杂事物是如何产生的？ 榕树，王子和南瓜，你和我这些复杂的东西是如何出现的？

在历史的大部分时间里，这是一个令人困惑的问题。 没有人能够正确回答。因此，人们发明了一些故事来试图解释 它。但后来这个问题得到了回答–而且是出色的回答–在19世纪，由有史以来最伟大的科学家查尔斯-达尔文提出。 十九世纪，有史以来最伟大的科学家之一查尔斯-达尔文给出了答案。 我将用本章的其余部分来解释他的答案，简而言之，用与达尔文本人不同的语言 与达尔文自己的说法不同。

答案是，复杂的生物体–如人类、鳄鱼和 芽菜–不是突然出现的，不是一蹴而就的，而是逐渐形成的。 一小步一小步地走过来的，所以每一步之后的东西都只有一点点 与之前已经存在的东西只有一点点不同。想象一下，你想创造一只长腿的青蛙。 长的腿。你可以给自己一个良好的开端，从某种东西开始 已经有点像你想实现的目标：比如说，一只短腿的青蛙。你可以 看一下你的短腿青蛙并测量它们的腿。你会挑选一些雄性和雌性的青蛙 挑选几只雄性和几只雌性，它们的腿比大多数青蛙要长一些，然后让它们在一起交配。 一起交配，同时阻止它们的短腿朋友交配。

腿长的雄性和雌性会一起制造小蝌蚪，这些小蝌蚪最终会长出腿，成为青蛙。 这些蝌蚪最终会长出腿来，成为青蛙。然后，你将测量这一新的 然后你会测量这一代的青蛙，再一次挑选出那些腿长于平均水平的雄性和雌性青蛙。 长于平均水平的腿，并把它们放在一起进行交配。

这样做了大约10代之后，你可能开始注意到 一些有趣的事情。你的青蛙种群的平均腿长现在将是 显著长于起始种群的平均腿长。你，甚至可能发现，第10代的所有青蛙都比任何一代的青蛙都长。 第10代的青蛙比第一代的任何一只青蛙的腿都长。或者10 代可能还不足以实现这一目标：你可能需要持续20 代甚至更多。但最终你可以自豪地说：“我已经制造了一种新的 我制造了一种新的青蛙，它的腿比原来的青蛙长。

不需要魔杖。不需要任何形式的魔法。我们在这里所拥有的 是称为选择性育种的过程。它利用了 事实上，青蛙之间有差异，而且这些差异往往是遗传的–即通过基因从父母传给孩子。 也就是说，通过基因从父母传给孩子。仅仅通过选择哪些青蛙 哪些青蛙会繁殖，哪些不会，我们就可以制造出一种新的青蛙。

很简单，不是吗？

但仅仅使腿变长并不令人印象深刻。毕竟，我们从 是从青蛙开始的–它们只是短腿的青蛙。假设你不是从一个短腿的青蛙开始，而是从一个不是青蛙的东西开始 腿短的青蛙，而是从根本不是青蛙的东西开始，例如 更像蝾螈的东西。与青蛙的腿相比，蝾螈的腿非常短。 (至少与青蛙的后腿相比)，而且它们不是用来跳跃，而是用来行走。 它们不是用于跳跃，而是用于行走。蝾螈也有长长的尾巴，而青蛙 蝾螈也有长长的尾巴，而青蛙根本就没有尾巴，而且蝾螈比大多数的 青蛙。但你可以看到，只要有足够的几千代人，你就可以把一个蝾螈种群改变成 蝾螈的种群变成青蛙的种群，只需在这几百万代中耐心地选择 在这几百万个世代中，你只需耐心地选择稍微像青蛙的雄性和雌性蝾螈，并让它们在一起交配，同时阻止它们与青蛙交配。 并让它们在一起交配，同时阻止它们那些不太像青蛙的朋友这样做。 阻止它们的朋友这样做。在这个过程的任何阶段，你都不会看到任何戏剧性的 变化。每一代看起来都很像上一代，但 尽管如此，一旦经过足够多的世代，你就会开始注意到 平均尾巴长度略短，平均一对后腿略长 长。经过大量的世代之后，腿长、尾短的个体可能会发现更容易开始使用 “长尾”。 的个体可能会发现更容易开始使用他们的长腿来跳跃而不是 爬行。以此类推。

当然，在我刚才描述的情景中，我们是把自己想象成繁殖者，挑选那些我们想在一起交配的公母。 我们把自己想象成繁殖者，挑选那些我们想在一起交配的雄性和雌性。 以达到我们选择的最终结果。几千年来，农民们一直在应用这种 几千年来，农民们一直在应用这种技术，以生产出产量更高的牛和作物，或对疾病有更强的抵抗力。 对疾病的抵抗力更强，等等。达尔文是第一个了解到这一点的人 即使在没有育种者进行选择的情况下，它也能发挥作用。 达尔文看到，整个事情会自然发生，作为一个 这也是理所当然的，原因很简单，有些个体能存活足够长的时间来繁殖，而另一些则不能。 而另一些人则没有；而那些幸存下来的人之所以这样做，是因为他们比其他人更有能力 装备比别人好。因此，幸存者的孩子继承了帮助他们父母生存的基因。 他们的父母得以生存。无论是蝾螈还是青蛙，刺猬还是蒲公英。 总会有一些个体比其他个体更善于生存。如果长长的 如果长腿恰好有帮助（比如说对于青蛙或蚱蜢跳出危险，或对于 猎豹猎杀瞪羚或瞪羚逃离猎豹），那么拥有长腿的个体就不容易死亡。 腿长的个体就不太可能死亡。他们将更有可能活得足够长，以便 繁殖。此外，更多可供交配的个体将，它们的腿很长。因此，在每一代中，长腿的基因将有更大的机会 腿长的基因会传给下一代。随着时间的推移，我们会发现 越来越多的个体拥有长腿的基因。所以 因此，其效果与智能设计者（如人类）选择长腿动物的效果是完全一样的。 育种者选择长腿个体进行繁殖–只不过不需要这样的设计者：这一切都自然而然地发生，都是自己的事。 它都是自然发生的，都是由它自己决定的，是哪些个体能存活足够长的时间来繁殖，哪些个体不能存活的自动结果。 哪些个体能存活足够长的时间来繁殖，哪些不能。出于这个原因，这个过程被称为自然选择。

只要有足够多的世代，看起来像蝾螈的祖先就能转变为 后代看起来像青蛙。如果代数更多，看起来像鱼的祖先可以变成像猴子的后代。 鱼就能变成猴子的后代。如果再过几代人 看起来像细菌的祖先可以变成看起来像人类的后代。而 这正是所发生的事情。这就是在有史以来每一种动物和植物的历史中所发生的事情。 每一种有史以来的动物和植物的历史中都发生过这种事情。所需的代数比你我想象的要多 你我都无法想象，但世界已经有数千万年的历史。 我们从化石中得知，生命是在35亿年前开始的。 因此，有足够的时间来发生进化。

这就是达尔文的伟大思想，它被称为自然选择的进化。 选择的进化。它是人类思想中最重要的思想之一。它 它解释了我们对地球上生命的一切了解。由于它是如此重要，我将在以后的章节中 在以后的章节中再来讨论它。现在，我们只需了解，进化是非常缓慢和渐进的。事实上，正是由于进化的渐进性 进化的渐进性使得它能够创造出像青蛙和王子这样复杂的东西。渐进性 将一只青蛙神奇地变成一个王子，这不是渐进的，而是突然的，这就是 这就是现实世界中排除这种东西的原因。进化是一种真正的解释。 它确实有效，并且有真实的证据来证明它的真实性；任何表明复杂的生命形式是突然出现的 任何暗示复杂的生命形式是突然出现的，一气呵成的（而不是逐步进化的 复杂的生命形式是突然出现的，一气呵成的（而不是逐步进化的），这只是一个懒惰的故事–不比仙女教母虚构的魔法好多少 比仙女教母的魔杖好不了多少。

至于南瓜变成教练，魔法咒语就像青蛙和王子一样，肯定是不适合他们的。 他们就像青蛙和王子一样被排除在外。教练员不会进化 或者说，至少不会像青蛙和王子那样自然进化。但是教练员 - 与客机和镐头、计算机和燧石箭头一样，都是由人类制造的，而人类确实在进化。 都是由人类制造的，他们确实在进化。人类的大脑和双手 通过自然选择而进化，就像蝾螈的尾巴和青蛙的腿一样肯定。 一样。而人类的大脑，一旦进化，就能够设计和创造出教练和汽车、剪刀和交响乐。 汽车、剪刀和交响乐、洗衣机和手表。再一次，没有魔法。再一次 再一次，没有诡计。再一次，一切都得到了美丽而简单的解释。

在本书的其余部分，我想告诉你，真实的世界，正如科学所理解的那样 从科学角度理解，现实世界有其自身的魔力–我称之为诗意的魔力：一种鼓舞人心的美，因为它是真实的，而且我们可以通过这种方式来实现。 鼓舞人心的美，因为它是真实的，因为我们可以理解它的运作方式，所以更加神奇。 了解它是如何运作的。与现实世界的真正的美和魔力相比，超自然的咒语和舞台表演更有魔力。 超自然的咒语和舞台技巧相比，似乎是廉价的，而且很乏味。 相比之下。现实的魔力既不是超自然的，也不是戏法，而是–相当 很简单–奇妙。精彩，而且真实。精彩是因为真实。

2 谁是第一个人？

本书的大部分章节 本书的大部分章节都以一个问题为首。我的目的是要回答这个问题，或者至少要给出 最好的答案，也就是科学的答案。但我通常会从 但我通常会从一些神话般的答案开始，因为它们是丰富多彩的、有趣的，而且真实的人也相信它们。 相信它们。有些人仍然这样做。

世界上所有的民族都有起源神话，以说明他们来自哪里 从哪里来。许多部落的起源神话只谈及一个特定的部落–好像其他部落不算数似的。 仿佛其他部落不算数!同样地，许多部落有一条规则，即 他们不能杀人–但 “人 “原来只指 你自己部落的其他人。杀害其他部落的成员是很好的!

这是一个典型的起源神话，来自塔斯马尼亚的一群原住民。 一个叫Moinee的神在一场可怕的战斗中被一个叫Dromerdeener的对手神打败了 在星星上。Moinee从星空中坠落到塔斯马尼亚岛死去。在他死之前。 他想为他最后的安息之地提供最后的祝福，所以他决定创造出 人类。但他太匆忙了，知道自己快死了，所以忘了给他们 膝盖；而且（毫无疑问，他被自己的困境所困扰），心不在焉地 他心不在焉地给了他们像袋鼠一样的大尾巴，这意味着他们不能坐下来。然后他 死了。人们讨厌有袋鼠的尾巴和没有膝盖，他们向天堂哭诉，寻求帮助。 哭着向天堂求救。

强大的Dromerdeener还在天空中咆哮着进行他的胜利游行。 他听到了他们的呼喊，并来到塔斯马尼亚，看看发生了什么事。他 他怜悯这些人，给了他们可弯曲的膝盖，并剪掉了他们不方便的 袋鼠尾巴，这样他们终于可以坐下来了；他们从此过上了幸福的生活。 幸福地生活在一起。

我们经常遇到同一神话的不同版本。这并不 这并不奇怪，因为人们在营火旁讲故事时经常改变细节，所以当地的故事版本也就渐渐地分开了。 火，所以当地的故事版本也就渐行渐远。在对这个神话的不同讲述中 塔斯马尼亚神话中，莫伊尼在天空中创造了第一个人，叫做帕莱瓦。Parlevar 不能坐下，因为他有一条像袋鼠一样的尾巴和无法弯曲的膝盖。如同 像以前一样，敌对的星神Dromerdeener来拯救他。他给了帕莱瓦适当的 膝盖，并砍掉了他的尾巴，用油脂治愈了伤口。然后，帕莱瓦尔来到了 塔斯马尼亚，沿着天路（银河）行走。

中东的希伯来部落只有一个神，他们认为这个神比敌对部落的神更优越。 他们认为他优于其他部落的神。他有各种名字，没有一个 他们都不允许说。他用尘土造了第一个人，叫他亚当（就是 “人 “的意思）。 就是 “人 “的意思）。他故意让亚当像他自己。事实上，历史上大多数的 历史上的大多数神都被描绘成男人（或有时是女人），通常都是巨人，而且总是有超自然的力量。 总是具有超自然的力量。

上帝把亚当安置在一个叫伊甸园的美丽花园里。 园中种满了树，鼓励亚当吃树上的果实–但有一个例外。 这棵禁忌之树就是 “善恶之树”，上帝让亚当清楚地知道，他决不能吃它的果实。 神让亚当毫不怀疑，他决不能吃它的果实。

然后，神意识到亚当一个人可能很孤独，并想为他做点什么。 想为此做点什么。在这一点上–就像Dromerdeener与 莫伊尼的故事一样，这个神话有两个版本，都见于《圣经》中的《创世纪》。 创世纪》中。在更加丰富多彩的版本中，神创造了所有的动物作为亚当的助手。 的助手，然后决定还缺少一些东西：一个女人！所以他给了亚当一个女人。于是他给亚当打了一针 全身麻醉，把他切开，取出一根肋骨，再把他缝合起来。然后他 从肋骨上长出一个女人，就像从切口上长出一朵花一样。他给她取名为夏娃 并把她送给了亚当作为他的妻子。

不幸的是，花园里有一条邪恶的蛇，它接近夏娃 劝说她把善恶树上的禁果给亚当吃。 和邪恶的果实。亚当和夏娃吃了这个果子，很快就知道了他们是赤身裸体的。 裸体。这使他们感到尴尬，于是他们用无花果叶子给自己做了一条围裙。当 神注意到这一点，对他们吃了果子并获得了知识感到非常愤怒 知识–我想是失去了他们的纯真。他把他们赶出了花园。 并判处他们和他们所有的后代过着艰难困苦的生活。直到今天 时至今日，亚当和夏娃可怕的不顺从的故事仍然被许多人以 “圣经 “的名义认真对待。 许多人在 “原罪 “的名义下认真对待。有些人甚至 认为我们都从亚当那里继承了这种 “原罪”（尽管许多人承认 尽管他们中的许多人承认亚当实际上并不存在！），并分享他的罪行。 罪。

斯堪的纳维亚半岛的北欧人，作为维京人的海员而闻名，他们有很多的 神，就像希腊人和罗马人那样。他们的主神叫奥丁，有时也叫沃坦或沃顿。 他们的主神叫奥丁，有时也叫沃坦或沃顿，我们的 “星期三 “就是从他那里来的。 (星期四 “来自北欧的另一位神，雷神托尔，他用他强大的锤子创造了 “星期四”。 他用他强大的锤子制造的）。

有一天，奥丁和他的兄弟们在海边散步，他们也是神。 他们来到了两根树干前。

他们把这些树干中的一根变成了第一个男人，他们称他为 ‘问’，另一个变成了第一个女人，命名为 ‘恩布拉’。在创造了第一个男人和第一个女人的身体后，兄弟诸神又给了他们生命的气息。 然后，兄弟诸神给了他们生命的气息，接着是意识、面孔和语言天赋。 语言的天赋。

我想知道，为什么是树干？为什么不是冰柱或沙丘？这难道不是 想知道是谁编造了这样的故事，以及为什么？据推测，所有这些神话的最初 所有这些神话的发明者在编造这些故事的时候就知道它们是虚构的。 了。或者你认为许多不同的人在不同的时间和地点想出了这些故事的不同部分。 在不同的时间和不同的地点，其他的人后来把它们放在一起。 也许会改变其中的一些内容，而没有意识到这些不同的部分最初是 只是编造的？

故事很有趣，我们都喜欢重复它们。但是，当我们听到一个 丰富多彩的故事，无论是古老的神话还是现代的 “都市传奇 “在互联网上呼啸而过。 围绕互联网的 “城市传说”，也值得停下来问一问 询问它–或它的任何部分–是否真实。

因此，让我们问自己这个问题–谁是第一个 并看一看真正的、科学的答案。

第一个人*到底*是谁？

这可能会让你感到惊讶，但从来没有一个第一人 – 因为每个人都必须有父母，而这些父母也必须是人！这一点是相同的。兔子也一样 兔子也一样。从来没有第一只兔子，从来没有第一只鳄鱼，从来没有第一只 蜻蜓。每一个出生的生物都与它的父母属于同一物种（也许有极少数例外）。 也许有极少数的例外情况，我将在此忽略不计）。所以这一定意味着 每一个曾经出生的生物都与它的祖父母属于同一物种。还有它的 曾祖父母。还有它的曾曾祖父和曾祖母。以此类推，直到永远。

永远吗？嗯，不，这不是那么简单的 这一点。这需要解释一下，我将从一个思想实验开始 实验。思想实验是你的想象力的实验。我们要做的 想象是不可能的，因为它把我们带到了很远很远的过去，在我们出生之前。 在我们出生之前。但想象它能让我们学到一些 重要的东西。

因此，这里是我们的思想实验。你所要做的就是想象自己 遵循这些指示。

找到一张你自己的照片。现在拍一张你父亲的照片，把它放在 放在上面。然后找一张他父亲的照片，也就是你的祖父。然后在上面放一张 你祖父的父亲，你的曾祖父的照片。你可能没有，也没有见过你的任何曾祖父。我从未见过任何一个 但我知道一个是乡村校长，一个是乡村医生，一个是英属印度的林务员。 一个是英属印度的林务员，一个是律师，贪恋奶油，年老时攀岩而死。 老年时死于攀岩。不过，即使你不知道你父亲的父亲的父亲是什么样子，你也可以想象他的样子。 但即使你不知道你父亲的父亲是什么样子的，你也可以把他想象成一种朦胧的形象，也许是一张褪色的棕色照片，放在一个皮框里。 棕色的照片，装在一个皮框里。现在对他的父亲，也就是你的曾曾祖父做同样的事情。 曾曾祖父。然后继续把这些照片堆在一起。 通过更多更多的曾曾祖父进行追溯。你可以继续这样做 甚至在摄影术被发明之前：这毕竟是一个思想实验。 实验，毕竟。

我们的思想实验需要多少位伟人？哦，仅仅是185 万左右就可以了!

仅仅是吗？

姆雷尔？

要想象一堆1.85亿张照片并不容易。多高 会有多高？好吧，如果每张照片都被印成一张普通的明信片，那么1.85亿张照片将形成一座约22万英尺高的塔：这比纽约的180张照片还要高。 照片将形成一座约22万英尺高的塔：这比纽约180座摩天大楼还要高。 摩天大楼的顶部。太高了，无法攀登，即使它没有 它也会倒下）。因此，让我们把它安全地翻转过来，然后把照片按照一本书的长度打包。 画面沿着一个书架的长度排列。

书架有多长？

大约四十英里。

书架的近端有你的照片。远端有一张 你的1.85亿曾祖父的照片。他是什么样子的 样子？一个头发稀疏、长着白色胡须的老人？一个穿着豹皮的穴居人？ 忘记任何这样的想法。我们不知道他到底长什么样子，但化石 给了我们一个相当好的想法。信不信由你，你的1.85亿个曾祖父是 - 一条鱼。你的1.85亿的曾祖母也是如此，这也是很好的，否则他们不可能和你交配。 他们不可能彼此交配，你也就不会在这里了。

现在让我们沿着我们的四十英里书架走一走，把照片从书架上拿下来 一个接一个地去看它们。每张图片都显示了一种生物，属于 与它两边的图片属于同一物种。每张图片看起来都和它的 邻居一样–或者至少就像任何一个人看起来像他的 父亲和儿子一样。然而，如果你从书架的一端稳定地走到另一端，你就会在其中一个地方看到一个人类。 你会看到一端是人，另一端是鱼。还有很多其他 还有许多其他有趣的曾……曾祖父母。 我们很快就会看到，其中包括一些看起来像猿猴的动物，另一些看起来像猴子。 还有一些看起来像鼩鼱，等等。每一个都像它在这一行中的邻居。 然而，如果你在这条线上选取任何两张相距甚远的图片，它们就会有很大的不同–如果你从人类开始沿着这条线走下去，你就会发现它们是非常不同的 如果你沿着人类的线条走，走得足够远，你就会看到一条鱼。这怎么可能 吗？

实际上，这并不难理解。我们已经相当 习惯于渐进式的变化，一步一步的，一个接一个的，构成了一个大的 变化。你曾经是一个婴儿。现在你不是了。当你长大了，你会 看起来又很不一样了。然而，在你生命中的每一天，当你醒来时，你还是那个 和你前一天晚上去床时是同一个人。一个婴儿 变成幼儿，然后变成儿童，然后变成青少年；然后变成年轻的成年人。 然后是中年人，然后是老年人。这种变化是如此逐渐发生，以至于 从来没有一天你可以说：“这个人突然不再是一个 ‘这个人突然不再是婴儿，变成了一个蹒跚学步的孩子。后来也从来没有一天，你可以说。 ‘这个人已经不再是个孩子，变成了一个青少年。 从来没有一天你可以说，‘昨天这个人还是中年人。 ‘今天他已经老了。

这有助于我们理解我们的思想实验，它将我们带回到 通过1.85亿代的父母、祖父母和曾祖父母，直到我们面对一条鱼。 我们与一条鱼面对面。而且，转过身来向前看，这就是 当你的鱼的祖先有了一个腥臭的孩子，谁有了一个腥臭的孩子，谁有了一个孩子……。 一个孩子……在1.85亿代后（逐渐减少鱼腥味）。 变成了你。

所以这一切都是非常渐进的–渐进到你不会注意到任何变化，当你回到一千年前；甚至一万年后，你也不会注意到任何变化。 你不会注意到任何变化，当你往回走一千年；甚至一万年，这将使你在你的400个曾祖父左右。 这将使你在你的400个曾祖父左右的地方。或者说，你会 你会注意到一路走来的许多小变化，因为没有人看起来完全像他们的 父亲。但你不会注意到任何总体趋势。从现代人 从现代人回到一万年前，时间还不够长，不足以显示一个趋势。你的祖先的肖像 你的祖先在一万年前的肖像将与现代人没有什么不同，如果 我们把衣着、头发和胡须风格的表面差异放在一边。他将不会 他与我们的不同之处，就像现代人与其他 现代人。

十万年如何，我们可能在那里找到你的 4,000-曾祖父呢？好吧，现在，也许会有一个只是明显的变化。 也许头骨会稍微变厚，特别是在眉毛下面。但这将 仍然只是轻微的。现在让我们把时间再往前推一点。如果你走过了 沿着架子走了一百万年，你的五万个曾祖父的照片会 不同，足以算作一个不同的物种，我们称之为直立人。今天的我们，如你所知，是智人 智人。直立人和智人 智人可能不会想与对方交配；或者，即使他们交配了 即使他们这样做了，婴儿也可能无法生育自己的孩子 - 就像一头骡子，父亲是驴，母亲是马，几乎总是不能有自己的孩子一样。 骡子的父亲是驴，母亲是马，几乎总是不能生育后代。(我们将在下一章中看到原因）。

不过，再一次，一切是渐进的。你是智人 智人，而你的5万个曾祖父是智人 直立人。但从来没有一个直立人突然生下一个智人婴儿。 突然生下了一个智人的婴儿。

因此，谁是第一个人，他们生活在什么时候，这个问题。 并没有一个准确的答案。它有点模糊，就像对以下问题的回答：“谁是第一个人？ 问题的答案。你什么时候不再是一个婴儿而成为一个幼儿？在某个时间点，可能 不到一百万年，但超过十万年前，我们的祖先 我们的祖先与我们有足够的不同，以至于现代人如果和他们一起生活，就不可能 如果他们相遇，就无法与他们繁殖。

我们是否应该把智人 我们是否应该把直立人称为人，一个人类，是一个不同的问题。这是个问题 关于你如何选择使用词语–这就是所谓的语义问题。有些人 有些人可能想把斑马称为有条纹的马，但其他人可能想把 “马 “这个词保留给我们的物种。 ‘马’这个词来形容我们所骑的物种。这是另一个语义 问题。你可能喜欢保留’人’、‘男人’和 ‘女人’代表智人。这由你决定。 然而，没有人会想把你那腥臭的1.85亿年前的祖父称为男人。 那就太傻了，尽管有一个连续的链条把他和你联系起来。 链中的每一个环节都是与链中的邻居完全相同的物种的成员。 链条中的每一个环节都是与其相邻的物种完全相同的成员。

变成了石头

现在，我们怎么知道我们遥远的祖先是什么样子的呢？ 我们如何知道他们生活的时间？主要是通过化石。

化石是由石头制成的。它们是由石头组成的，这些石头具有死去的动物或植物的形状 死去的动物或植物的形状。绝大多数的动物在死亡时都没有希望变成 变成化石。如果你想成为化石，诀窍是把自己埋在合适的泥土或淤泥中。 正确的泥土或淤泥，那种最终可能硬化形成的 “沉积岩”。

那是什么意思？岩石有三种类型：火成岩、沉积岩和 变质岩。我将忽略变质岩，因为它们最初是其他两种岩石之一，即火成岩或沉积岩，并在压力和/或热的作用下发生变化。 因为它们最初是其他两种岩石之一，即火成岩或沉积岩，并因压力和/或热量而发生了变化。 火成岩（来自拉丁语中的 “火”，即ignis） 曾经是熔融的，就像现在火山喷发时喷出的热熔岩一样，当它们。 当它们冷却时，就会凝固成硬岩。任何种类的硬岩都是如此。 被风或水磨掉（“侵蚀”），变成更小的岩石、卵石。 沙子和灰尘。沙子或尘埃会悬浮在水中，然后在底部的沉积物或泥土层中沉淀。 沉积物或泥浆，沉淀在海洋、湖泊或河流的底部。 经过很长一段时间，沉积物可以硬化，形成沉积岩层（或 “地层”）。 沉积岩。虽然所有的地层一开始都是平坦的 虽然所有的地层一开始都是平坦的，但当我们看到它们的时候，它们往往已经倾斜、上翘或扭曲了。 数百万年之后（我们将在第10章的地震中看到这种情况）。

现在，假设一个动物的尸体碰巧被冲到了泥土里，也许是在河口。 也许是河口。如果泥浆后来变硬成为沉积岩，动物的 尸体可能会腐烂，在硬化的岩石中留下其形状的空洞印记，我们最终会发现 最终找到。这就是一种化石–一种动物的 “反面 “图片。 动物的图片。或者，这个空心印记可以作为一个模子，新的沉积物落入其中，随后硬化，形成了一种新的化石。 新的沉积物落入其中，随后硬化，形成动物身体外部的 “正面 “复制品。 动物身体的 “正面 “复制品。这是第二种化石。还有第三种 还有第三种化石，在这种化石中，动物身体的原子和分子被一个一个的 被水中的矿物质原子和分子所取代，这些矿物质后来被结晶成 形成岩石。这是最好的一种化石，因为如果运气好的话，动物内部的微小细节会被永久地保存下来。 动物内部的微小细节被永久地再现出来，就在化石的中间。 化石。

化石甚至可以被测定日期。我们可以知道它们的年龄，主要是通过 测量岩石中的放射性同位素。我们将在第四章学习什么是同位素，以及 原子，在第四章。简而言之，放射性同位素是一种 同位素是一种原子，它可以衰变成另一种原子：例如，一种叫做铀-238的原子 称为铀-238的，变成称为铅-206的。因为我们知道 因为我们知道这需要多长时间，我们可以把同位素看作是一个放射性时钟。 放射性时钟很像人们在摆钟之前使用的水钟和蜡烛钟。 在摆钟被发明之前的日子里，人们使用的水钟和蜡烛钟。一个底部有孔的水箱 底部有孔的水箱会以可测量的速度排水。如果水箱是在黎明时分装满的，你可以通过测量 你可以通过测量现在的水位来知道这一天过去了多少。蜡烛也是如此 钟。蜡烛的燃烧速度是固定的，所以你可以通过测量蜡烛的剩余量来知道它已经燃烧了多久。 所以你可以通过测量蜡烛的剩余量来知道它燃烧了多久。在铀-238时钟的情况下，我们知道 一半的铀-238需要45亿年才能衰变为铅-206。这被称为 铀-238的’半衰期’。因此，通过测量岩石中的铅-206的数量，与岩石中的铅-206的数量相比 与铀-238的数量相比，你可以计算出从没有铅-206到现在有多长时间了。 你可以计算出从没有铅-206而只有铀-238以来有多长时间：换句话说，从时钟 “归零 “以来有多长时间。 钟被 “归零 “以来的时间。

那么时钟何时归零呢？嗯，这只发生在火成岩上。 其时钟在熔岩变硬成为固体的那一刻全部归零。 这对沉积岩不起作用，因为它没有这样的 “归零时刻”。 这很遗憾，因为化石只在沉积岩中发现。 因此，我们必须找到靠近沉积层的火成岩，并把它们作为我们的时钟。 例如，如果一个化石在沉积物中，上面有1.2亿年的火成岩 沉积物中，上面有1.2亿年的火成岩，下面有1.3亿年的火成岩，你就知道这个化石的年代在 在1.2亿到1.3亿年前的某个地方。这就是我在本章中提到的所有日期 我在本章中提到的所有日期都是这样得出的。它们，都是近似的 日期，不应该被认为是太精确的。

铀-238不是我们唯一可以用作时钟的放射性同位素。 还有很多其他的同位素，它们的半衰期分布得非常广泛。比如说。 碳-14的半衰期只有5,730年，这使得它对考古学家研究人类历史非常有用。 观察人类历史。一个美丽的事实是，许多不同的放射性钟都有重叠的时间范围。 钟有重叠的时间尺度，所以我们可以用它们来互相检查。而且 它们总是一致的。

碳-14时钟的工作方式与其他时钟不同。它 它不涉及火成岩，而是使用生物体本身的残骸。 例如，旧木材。它是我们的放射性时钟中最快的一种，但是5730年仍然比人的一生长很多。 但5730年仍然比人的一生要长得多，所以你可能会问我们怎么知道它是 所以你可能会问，我们怎么知道它是碳-14的半衰期，更不用说我们怎么知道45亿年是铀-238的半衰期了! 铀-238的半衰期!答案很简单。我们不需要等待一半的原子发生 衰变。我们可以只测量极小部分原子的衰变速度，并计算出 从中算出半衰期（四分之一衰期、百分之一衰期等）。

回到过去的旅程

让我们再做一个思想实验。带上几个同伴，坐上 坐上一台时间机器。点燃引擎，回到一万年前。打开门 并看看你遇到的人。如果你碰巧在现在的伊拉克着陆， 他们将处于发明农业的过程中。在大多数其他地方 他们将是 “狩猎-采集者”，从一个地方到另一个地方，狩猎 野生动物和收集野生浆果、坚果和根茎。你将无法理解 你将无法理解他们所说的话，他们将穿着非常不同的 衣服（如果有的话）。然而，如果你给他们穿上现代的衣服，给他们现代的 发型，他们将与现代人无异（或与一些现代人没有更多的区别，就像人与人之间的区别一样）。 或与一些现代人没有什么不同，就像今天人们彼此之间的不同一样）。而且他们将是 而且他们完全有能力与你的时间机器上的任何一个现代人进行繁殖。

现在，从他们中选出一名志愿者（也许是你的 四百岁的曾祖父，因为这大约是他可能生活的时间）。 并再次乘坐你的时间机器，回到一万年前：两万年前。 两万年前，在那里你有机会见到你的八百曾祖父母。这一次 这一次，你看到的人都是狩猎采集者，但是，他们的身体将再次成为完全的现代人。 他们的身体将是完全现代人的身体，而且，他们将再次完全有能力 与现代人杂交并产生可育的后代。带上他们中的一个 带上他们中的一个，坐上时间机器，再往前走一万年。继续 继续这样做，以一万年为一个台阶，在每一站接上一个新的乘客，并把他或她带回过去。 乘客并把他或她带回过去。

关键是，最终，在经历了许多万年的跳跃之后。 也许当你已经进入了一百万年的过去，你会开始发现 你会注意到，当你从时间机器中出来时，你遇到的人肯定与我们不同。 与我们不同，而且不能与在旅程开始时和你一起登机的人杂交。 不能与在旅程开始时和你一起登机的人杂交。但他们能够与最新加入的乘客。 乘客，这些人几乎和他们自己一样古老。 他们自己。

我只是提出了与我以前相同的观点–关于 渐进的变化是难以察觉的，就像手表的时针在移动一样–但是 但使用了一个不同的思想实验。这值得用两种不同的方式来说。 因为它是如此重要，但可以理解的是，对一些人来说，却很难理解 欣赏。

让我们继续我们的过去之旅，看看一些 归来的路上的一些站点。假设我们的时间机器刚刚到达 到了标有 “六百万年前 “的站点。我们会在那里发现什么？ 只要我们确定在非洲，我们就能找到我们的 25万的曾祖父母（给或不给几代）。他们将是猿类，而且 他们可能看起来有点像黑猩猩。但他们不会是黑猩猩。相反。 他们将是我们与黑猩猩共享的祖先。他们将与我们差别太大 与我们不同，不能与我们交配；与黑猩猩不同，不能与黑猩猩交配。 黑猩猩。但是他们将能够与我们在五百万九千九百一十号站搭乘的乘客交配。 五百九十万年前的车站的乘客交配。还有可能是那些来自 五百九十万年前的乘客。但可能没有那些 在400万年前的车站加入我们。

现在让我们继续我们的万年跳跃，一直回到 二千五百万年前的车站。在那里我们将找到你（和我）的 150万的曾祖父母–按大概的估计。他们将 不是猿人，因为他们会有尾巴。如果我们今天遇到他们，我们会叫他们猴子。 尽管他们与现代猴子的关系并不比。 它们与我们的关系并不密切。尽管它们与我们非常不同，而且不能与我们或现代猴子繁殖 但它们会与在 “第二十四亿站 “加入我们的那些几乎一模一样的乘客愉快地繁殖。 他们将与那些在二十四万九千年前加入我们的乘客愉快地繁殖。 渐进的、渐进的变化，一路走来。

我们继续往前走，一万年一回，每次都没有发现 每一站都没有明显的变化。让我们暂停一下，看看当我们到达 六千三百万年前的车站。在这里，我们可以与我们的七百万曾孙握手（或应该是握爪？） 与我们七百万年前的曾祖父母握手（或应该是爪子）。他们看起来像狐猴或 他们的确是所有现代狐猴和丛林动物的祖先，也是所有现代狐猴和丛林动物的祖先。 以及所有现代猴子和猿类的祖先，包括我们。

他们与现代人类的关系就像他们与现代猴子的关系一样密切。 猴子，而与现代狐猴或丛林动物的关系也不会更密切。他们不可能 与任何现代动物交配。但他们可以与我们在第六十二号车站接的乘客交配。 在六十二万九千年前的车站接上的乘客。 让我们欢迎他们登上时间机器，并向后加速。

在一亿零五百万年前的车站，我们将见到我们的 4,500万年前的祖父。他也是所有现代哺乳动物的伟大祖先 除了有袋类动物（现在主要在澳大利亚，加上少数在美洲）和单孔类动物 (鸭嘴兽和刺食蚁兽，现在只在澳大利亚/新几内亚发现）。他 它与所有现代哺乳动物的关系同样密切，尽管它可能 它与所有现代哺乳动物的关系同样密切，尽管它可能比其他的哺乳动物看起来更像一些哺乳动物。

三亿零一百万年前的车站向我们展示了我们的 1.7亿的曾祖母。她是所有现代哺乳动物的祖先，所有 现代爬行动物–蛇、蜥蜴、乌龟、鳄鱼–和所有恐龙的祖先。 (包括鸟类，因为鸟类是由某些种类的恐龙产生的）。她同样 她与所有这些现代动物有同样的远缘关系，尽管她看起来更像一只蜥蜴。 这意味着蜥蜴自她的时代以来所发生的变化比哺乳动物等更少。 有。

我们现在已经是经验丰富的时空旅行者了，离我前面提到的鱼已经不远了。 到我之前提到的那条鱼。让我们在路上再做一次停留：在 三亿四千万年前站，在那里我们遇到了我们的 1.75亿年前的曾祖父。他看起来有点像蝾螈，是所有现代两栖动物的祖先。 所有现代两栖动物（蝾螈和青蛙）以及所有其他陆地 脊椎动物。

因此，在四亿一千七百万年前的车站和你的 1.85亿年前的曾祖父，也就是我们之前遇到的那条鱼。从那里我们可以继续往前走，甚至 更远的时间，遇到越来越多遥远的曾祖父母，包括 各种有颚的鱼，然后是无颚的鱼，然后……嗯。 然后，我们的知识就开始淡化为一种不确定的迷雾，因为这些非常古老的时代是我们开始运行的地方。 因为这些非常古老的时代是我们开始耗尽化石的地方。

DNA告诉我们，我们都是表兄弟姐妹

尽管我们可能缺乏化石来告诉我们，我们非常古老的祖先到底是什么样子的。 我们的远古祖先是什么样子的，但我们毫不怀疑，所有的生物都是我们的表亲，而且是彼此的表亲。 所有的生物都是我们的表亲，以及彼此的表亲。而且我们也知道哪些 我们也知道哪些现代动物是彼此的近亲（如人类和黑猩猩，或老鼠和 鼠），哪些是彼此的远亲（如人类和布谷鸟，或老鼠和 鳄鱼）。我们怎么知道？通过系统地比较它们。如今，最 最有力的证据来自于比较它们的DNA。

DNA是所有生物在每个细胞中携带的遗传信息。 他们的细胞中。DNA是沿着大量盘绕的数据 “磁带 “拼写而成的。 称为 “染色体”。这些染色体真的很像那种 这些染色体真的很像你输入老式计算机的那种数据磁带，因为它们所携带的信息 携带的信息是数字化的，并按顺序串在一起。它们 由一长串代码 “字母 “组成，你可以阅读和计算。 每个字母要么在那里，要么不在那里–没有半点差错。 这就是数字化的原因，也是为什么我们说DNA是 “拼出来的”。

所有的基因，在每一种动物、植物和细菌中，都是以标准的字母写成的如何建造生物的编码信息。 所有的基因都是以标准字母书写的关于如何建造生物的密码信息。 该字母表只有四个字母可供选择（而英文字母表有26个字母）。 英语字母表）。我们把DNA字母写成A、T、C和G。 同样的基因出现在许多不同的生物中，但有一些明显的区别。例如，有一个 基因叫FoxP2，是所有哺乳动物和更多的生物所共有的。该 基因是一串超过2000个字母。

你可以知道FoxP2在所有哺乳动物中是同一个基因，因为绝大部分代码字母是相同的。 绝大多数的代码字母是相同的。并非所有的 黑猩猩的字母与我们的相同，而小鼠的字母则较少。在 在FoxP2的总共2076个字母中，黑猩猩有9个字母与我们的不同，而小鼠有139个字母。 我们的，而小鼠有139个字母不同。这种模式也适用于其他基因 也是如此。这解释了为什么黑猩猩非常像我们，而小鼠则不那么像。

黑猩猩是我们的近亲，老鼠是我们更远的表亲。 远房表亲 “意味着我们与它们共同的最近的祖先 生活在很久之前。猴子比老鼠更接近我们，但比黑猩猩离我们更远。 黑猩猩。狒狒和恒河猴都是猴子，是彼此的近亲。 并且具有几乎相同的FoxP2基因。它们与黑猩猩的距离和它们与我们的距离完全一样 而FoxP2中区分狒狒和黑猩猩的DNA字母的数量几乎与黑猩猩完全相同（24个）。 狒狒和黑猩猩之间的FoxP2基因字母数量几乎完全相同（24个），而狒狒和我们之间的FoxP2基因字母数量则为23个。 (23).这一切都符合。

而且，作为这个小想法的结尾，青蛙是所有哺乳动物中更遥远的 是所有哺乳动物的表亲。所有的哺乳动物与青蛙有大约相同数量的字母差异（大约140个），原因很简单，它们都是完全相同的近亲。 差异（大约140个），原因很简单，它们都是完全相同的近亲：所有哺乳动物都有一个更近的 所有的哺乳动物都比青蛙（大约1.8亿年前）拥有更近的祖先（大约3.4亿年前）。 3.4亿年前）。

但是，当然不是所有的人都和其他所有的人一样，也不是所有的狒狒和其他所有的狒狒一样，也不是所有的老鼠和其他所有的老鼠一样。 不是所有的狒狒都和其他所有的狒狒一样，也不是所有的小鼠都和其他所有的小鼠一样。 小鼠。我们可以将你的基因与我的基因进行比较，一个字母一个字母地比较。结果是什么？ 我们会发现在，甚至比我们任何一个人与黑猩猩的共同字母还要多。 我们与黑猩猩的共同点。但是我们仍然会发现一些字母是不同的。 不是很多，而且没有特别的理由把FoxP2基因单列出来。但是如果 你计算一下所有人类在我们所有基因中共享的字母数量，它将比我们任何人与黑猩猩共享的字母数量要多。 比我们任何一个人与黑猩猩分享的都多。而你与你的表弟共享的字母数 比你和我分享的还多。你与你的母亲和父亲分享的字母甚至更多。 以及（如果你有的话）你的姐妹或兄弟。事实上，你可以计算出 事实上，你可以通过计算任何两个人的DNA字母的数量来计算他们之间的密切关系 他们共享的DNA字母数量。这是一个有趣的计算，而且我们可能会在未来听到更多关于这个问题的信息。 我们可能会在未来听到更多的信息。例如，警察将能够追踪到 如果他们有某人兄弟的DNA “指纹”，就能追踪到他。

一些基因在所有的哺乳动物中都是可识别的相同的（有微小的差异）。 哺乳动物。计算这类基因的字母差异的数量有助于计算出不同哺乳动物物种的密切程度。 出不同哺乳动物物种的密切程度。其他的基因则有助于研究 诸如脊椎动物和蠕虫之间更遥远的关系。其他基因 也有助于确定一个物种内的关系–例如，用于确定你和我的关系有多密切。 你和我的关系有多密切。如果你有兴趣，如果你碰巧来自 来自英国，我们最近的共同祖先可能只生活在几个世纪之前。 如果你碰巧是土生土长的塔斯马尼亚人或土生土长的美国人，我们就必须追溯到几万年前 几万年才能找到一个共同的祖先。如果你碰巧是卡拉哈里沙漠的Kung 桑人，我们可能要追溯到更远的地方。

毋庸置疑的事实是，我们与地球上所有其他动物和植物都有一个共同的祖先。 我们与地球上所有其他物种的动物和植物都有一个祖先。我们知道这一点 因为有些基因在所有生物中都是可识别的相同基因，包括 动物、植物和细菌。而且，最重要的是，遗传密码本身–所有基因都是由它组成的字典。 所有基因被翻译的字典–在所有被观察过的生物中是相同的。 所有被观察过的生物都是一样的。我们都是表兄弟。你的家谱包括 不仅仅是黑猩猩和猴子这样明显的表亲，还包括老鼠、水牛、鬣狗、小袋鼠、蜗牛以及其他动物。 小袋鼠、蜗牛、蒲公英、金鹰、蘑菇、鲸鱼、袋熊和细菌。 所有这些都是我们的表亲。他们中的每一个人。这难道不是一个比任何神话都要美妙得多的想法吗？ 这难道不是比任何神话更美妙的想法吗？而最美妙的事情是，我们可以确定 它是真实的。

3 为什么会有这么多不同种类的动物？

有很多 试图解释为什么特定种类的动物是这样的神话。 - 神话 “解释 “了一些事情，如豹子为什么有斑点，兔子为什么有白尾巴。 兔子有白色的尾巴。但是，关于不同种类的动物的范围和种类，似乎并没有多少神话。 不同种类的动物的范围和种类。我找不到任何类似于犹太教的 巴别塔的神话，它说明了语言的巨大多样性。从前 曾经，根据这个神话，世界上所有的人都说同一种语言。 因此，他们可以和谐地一起工作，建造一座伟大的塔，他们希望这座塔能够 这座塔可以直达天空。上帝注意到了这一点，并对每个人都能听懂别人的话持非常消极的态度。 能理解其他人。如果他们能互相交谈和合作，接下来他们会做什么呢？ 互相交谈，一起工作？所以他决定 “迷惑他们的语言”，以便 以至于 “他们可能无法理解彼此的讲话”。神话说 神话告诉我们，这就是为什么会有这么多不同的语言，以及为什么当人们试图与其他部落或国家的人交谈时 时，他们的讲话往往听起来像毫无意义的胡言乱语。 胡言乱语。奇怪的是，“胡言乱语 “这个词和巴别塔之间没有任何联系。 巴别塔。

我希望能找到一个类似的关于动物的巨大多样性的神话。 动物的多样性，因为语言的进化和动物的进化有相似之处。 动物进化之间有相似之处，我们将看到。但似乎没有任何神话是专门针对不同种类的动物的。 但似乎没有任何神话能专门解决不同种类的动物的数量问题。这是令人惊讶的，因为有间接的 因为有间接的证据表明，部落人民可以很清楚地知道有许多不同的 动物的种类。在20世纪20年代，一位现在著名的德国科学家恩斯特-迈尔做了一个 对新几内亚高地的鸟类进行了开创性的研究。他编制了一份137个物种的清单。 物种，然后他惊奇地发现，当地的巴布亚族人对其中的136种鸟类有不同的名称。 其中136种的名称。

回到神话中来。北美洲的霍皮部落有一位女神，叫做 蜘蛛女。在他们的创世神话中，她与太阳神塔瓦联手，他们以二重唱的方式唱出了 第一首魔歌的二重唱。这首歌带来了地球和生命的诞生。 然后，蜘蛛女把塔瓦的思想线编织成坚实的 形成，创造了鱼、鸟和所有其他动物。

其他北美部落，如普埃布洛和纳瓦霍人，有一个关于生命的神话。 生命的神话，有点像进化论的想法：生命从地球上出现，就像一株发芽的植物通过一系列的阶段成长。 萌芽的植物通过一系列的阶段成长起来。昆虫从他们的 昆虫从它们的世界，即第一或红色世界，上升到第二世界，即蓝色世界，那里是鸟类生活的地方。 生活的蓝色世界。第二世界后来变得太拥挤了，所以鸟类和昆虫飞到了第三或黄色世界，那里是鸟类生活的地方。 第三世界或黄色世界，那里住着人和其他哺乳动物。黄色世界又 反过来又变得拥挤，食物变得稀少，所以他们都，昆虫、鸟类，还有所有人，都上了第四个世界，即黑白两色的世界。 夜。在这里，众神已经创造了更聪明的人，他们知道如何在第四世界耕种。 他们也教新来的人怎么做。

犹太创世神话更接近于公正地对待多样性，但它并没有真正试图解释它。 它并没有真正试图解释它。事实上，犹太教的圣书有两个 正如我们在上一章中所看到的，有两个不同的创世神话。在第一个神话中，犹太人的神在六天内创造了一切。 犹太神在六天内创造了一切。在第五天，他创造了鱼、鲸鱼和所有海洋生物，以及鸟类。 所有海洋生物，以及空中的鸟类。在第六天，他创造了其余的陆地动物，包括人。 陆地动物，包括人。神话中的语言对生物的数量和种类给予了一定的关注 和生物的种类–例如，“上帝创造了大鲸鱼。 和一切会动的活物，就是水里照着它们的种类大量生出来的。 和一切有翅膀的飞禽，都是照着它们的种类造的，“并创造了每一个 “地上的野兽 并创造了每一个 “地上的野兽 “和 “凡在地上爬行的东西，都按其种类”。 种类’。但为什么会有这样的种类呢？我们没有被告知。

在第二个神话中，我们得到一些暗示，神可能认为他的第一个人需要各种伙伴。 的第一个人需要各种伙伴。亚当，第一个男人，被单独创造出来，被安置在美丽的绿洲花园里。 放在美丽的绿洲花园里。但后来上帝意识到，“男人孤独是不好的 因此，他 “创造了田野上的一切野兽和飞禽。 因此，他 “创造了田野里的一切野兽和空中的一切飞禽，并把它们带到亚当面前，看他要怎样称呼它们。 看他如何称呼它们’。

为什么*真的*有这么多不同种类的动物？

亚当为所有动物命名的任务是一项艰巨的任务–比古代希伯来人可能意识到的还要艰巨。 比古代希伯来人可能意识到的更难。据估计 到目前为止，大约有200万个物种被赋予了科学名称，即使这些也只是尚未被命名的物种的一小部分。 只是尚未被命名的物种数量的一小部分。

我们甚至如何决定两种动物是属于同一物种还是属于两个不同的物种？ 两个不同的物种？在动物有性繁殖的情况下，我们可以想出一种 定义。如果动物不在一起繁殖，它们就属于不同的物种。 有一些边缘情况，如马和驴，它们可以一起繁殖，但会产生 后代（称为骡子或駃騠）是不育的，也就是说，它们自己不能有 自己的后代。因此，我们把马和驴放在不同的物种中。更加明显的是 显然，马和狗属于不同的物种，因为它们甚至没有试图 交配，而且即使交配也不能产生后代，即使是不育的后代。 但西班牙猎犬和贵宾犬属于同一物种，因为它们很乐意交配，而且 它们生产的小狗是可育的。

动物或植物的每个学名都由两个拉丁文字组成。 通常以斜体字印刷。第一个词指的是 属 “或物种群，第二个词是指属内的单个物种。 属的个别物种。智人（Homo sapiens）和大象（Elephas maximus）（非常大的象）就是例子。 每个物种都是一个属的成员。智人是一个属。同样也是 大象。狮子是Panthera leo，Panthera属还包括Panthera tigris（老虎）、Panthera pardus (豹子或 “豹子”）和Panthera onca（美洲豹）。智人是我们属中唯一幸存的物种。 我们属的物种，但化石已被命名为智人 竖立人和哈比利斯人。其他类似人类的化石 与智人有足够大的不同，因此被归入一个 不同的属，例如非洲人和澳洲人。 Australopithecus afarensis（与澳大利亚没有关系。 顺便说一下：Australo–只是意味着 “南方”，这也是澳大利亚名字的由来。 澳大利亚的名字也来自于此）。

每个属都属于一个科，通常是用普通的 “罗马 “字体打印，大写首字母。 用普通的 “罗马 “字体打印，首字母为大写。猫（包括狮子。 豹、猎豹、猞猁和许多小型猫科动物）组成了猫科。每个 科都属于一个目。猫、狗、熊、黄鼠狼和 鬣狗属于食肉目中的不同科。猴子、猿类（包括 我们）和狐猴都属于灵长目中的不同家族。而每一个 目都属于一个类。所有哺乳动物都属于哺乳动物纲。

当你阅读这段描述时，你能在脑海中看到一棵树的形状吗？ 对分组顺序的描述？这是一棵家族树：一棵有许多分支的树。 枝，每个枝都有子枝，每个子枝又有子枝。 小枝的顶端是物种。其他组别–类、目、科。 属–是分支和子分支。整棵树是地球上所有的生命 地球上的所有生命。

想一想为什么树有那么多的树枝。枝条的分支。当我们有 足够多的树枝的树枝，树枝的总数就会非常多。 这就是进化中发生的情况。查尔斯-达尔文自己画了一棵树枝，作为 在他最著名的书中， 《物种起源》中的唯一一幅画。 物种的起源》。几年前，他在他的一本笔记本上画了一个早期版本的草图 几年前画了一个早期版本。在这一页的顶部，他给自己写了一个神秘的小信息。 ‘我想’。你认为他是什么意思？也许他开始写一个句子 而他的一个孩子打断了他，所以他没有完成。也许他发现 他觉得用这个图来表达他的想法比用文字更容易。也许 我们将永远不会知道。这一页上还有其他笔迹，但很难破译。 阅读一位伟大的科学家在某一天写下的真正的笔记是很诱人的，而且从来没有想过要出版。 在一个特定的日子里写的，而且从未打算出版。

下面的内容并不完全是动物之树的分枝方式，但它能让你了解到一个原理。 让你对这个原理有一个概念。想象一下，一个祖先的物种分裂成两个 种。如果每个物种再分裂成两个，那就是四个。如果它们中的每一个都分裂成 变成两个，那就是八个，以此类推，16、32、64、128、256。 512 . . .你可以看到，如果你继续增加一倍，不需要很长时间就可以达到数百万。 你可以看到，如果你继续增加一倍，不需要很长时间就可以增加到数百万个物种。这对你来说可能很有意义，但是 你可能想知道为什么一个物种要分裂。嗯，这和人类语言的分裂原因差不多 和人类语言分裂的原因是一样的，所以让我们暂停一下思考这个问题。 思考一下。

拉开距离：语言和物种如何。 分裂

虽然巴别塔的传说当然不是真的。 当然，它确实提出了一个有趣的问题：为什么会有这么多不同的 语言。

就像有些物种比其他物种更相似，并被，所以也有语言家族。西班牙语。 意大利语、葡萄牙语、法语以及许多欧洲语言和方言，如罗曼斯语 加利西亚语、奥克西坦语和加泰罗尼亚语都非常相似；它们一起被称为 “罗曼语”。 它们被称为 “罗曼斯 “语言。这个名字实际上来自于它们 这个名字实际上来自于它们共同的起源–拉丁语，即罗马的语言，而不是来自与浪漫的任何联系，但 让我们用爱的表达作为我们的例子。根据你所在的国家 你可能会用以下一种方式表达你的感情。‘Ti amo’。 ‘Amote’, ‘T’aimi’或’Je t’aime’。在 拉丁语是’Te amo’–与现代西班牙语完全一样。

在肯尼亚、坦桑尼亚或乌干达，要向某人宣誓你的爱，你可以说。 用斯瓦希里语说：“Nakupenda”。再往南一点，在我长大的莫桑比克、赞比亚或 马拉维，在我长大的地方，你可以用Chinyanja语说 ‘Ndimakukonda’。在南部非洲的其他所谓班图语中，你可以说 可能会说’Ndinokuda’，‘Ndiyakuthanda’，或者对祖鲁人说。 ‘Ngiyakuthanda’。这个班图语系与罗曼语系截然不同。 班图语系与罗曼斯语系截然不同，两者都不同于日耳曼语系，后者包括荷兰语、德语和斯堪的纳维亚语。 包括荷兰语、德语和斯堪的纳维亚语。请看我们如何用 看我们如何用 “家族 “这个词来形容语言，就像我们用在物种上一样（猫科、狗科 当然，也包括我们自己的家庭（琼斯家族、罗宾逊家族、道金斯家族）。 家族，道金斯家族）。

要想知道相关语言的家族是如何产生的，并不难。 几个世纪以来产生的。听听你和你的朋友之间的说话方式，并将其与你的祖父母的说话方式进行比较。 将其与你的祖父母的说话方式。他们的说话方式只有 略有不同，你可以很容易地理解他们，但他们只有两代人的关系 辈了。现在想象一下，不是和你的祖父母说话，而是和你的25代曾祖父母说话。 如果你碰巧是英国人，这可能会让你回到十四世纪末 - 诗人杰弗里-乔叟的一生，他写下了这样的描述。

他是一个满身肥肉的领主，身体很好。

他的眼睛在走动，他的注意力也在走动。

这似乎是一个利害关系人的说法。

他的靴子是软的，他的马是软的。

现在，他当然是一个公平的预言家。

他脸色苍白，就像一个被打倒的公鸡。

一只肥大的天鹅最喜欢的就是它的栖息地。

他的小马像贝里一样粗壮。

嗯，这是可识别的英语，不是吗？但我敢打赌，如果你听到它被说出来，你会 如果你听到它被说出来，你会很难理解它。如果它有更多的 不同，你可能会认为它是一种独立的语言，就像西班牙语和意大利语一样不同。 和意大利语一样。

所以，任何一个地方的语言都是逐个世纪变化的。我们可以说 它 “漂移 “到不同的东西。现在再加上这样一个事实，即在不同地方讲同一种语言的人 在不同地方讲同一种语言的人往往没有机会听到对方的声音（至少在电话和收音机出现之前没有）。 的机会（至少在电话和收音机发明之前是这样的）。 以及语言在不同地方向不同方向漂移的事实。这一点 这既适用于语言的表达方式，也适用于词语本身：想想看，在苏格兰人、威尔士人的口中，英语听起来有多么不同。 英语在苏格兰人、威尔士人、乔迪人、康沃尔人中听起来有多大的不同。 澳大利亚人或美国人的口音是多么的不同。苏格兰人很容易分辨出爱丁堡口音和格拉斯哥口音。 口音与格拉斯哥口音或希伯来口音的区别。随着时间的推移，语言的表达方式和使用的词汇都会变得有特点。 语言的方式和使用的词汇都会成为一个地区的特征；当一种语言的两种方式 当一种语言的两种说话方式相距甚远时，我们就称它们为不同的 ‘方言’。

经过几个世纪的漂移，不同地区的方言最终 变得如此不同，以至于一个地区的人无法再理解另一个地区的人。 另一个地区的人。在这一点上，我们称它们为独立的语言。这就是发生在 德文和荷兰文从一种已经灭绝的祖先语言向不同的方向漂移，就是这种情况。 当法语、意大利语、西班牙语和葡萄牙语分别从欧洲不同地区的拉丁语中漂移出来时，就发生了这种情况。 当法语、意大利语、西班牙语和葡萄牙语分别从欧洲不同地区的拉丁语中漂移出来时，也是如此。你可以画一个语言的家族树。 诸如法语、葡萄牙语和意大利语这样的 “表亲 “在相邻的 枝”，而像拉丁语这样的祖先则在树的更远处–就像 达尔文对物种所做的那样。

就像语言一样，物种随着时间和距离的变化而变化。在我们研究 在研究为什么会发生这种情况之前，我们需要看看它们是如何做到的。对于物种来说，与语言相对应的是DNA–每个生物都携带的遗传信息，决定了它是如何被制造出来的。 每种生物都携带有遗传信息，这些信息决定了它是如何形成的。 正如我们在第二章看到的那样。当个体 有性繁殖时，它们会混合它们的DNA。而当一个本地种群的成员迁移到另一个本地种群中，并将他们的基因引入 迁移到另一个本地种群，并通过与他们刚刚加入的种群的个体交配，将他们的基因引入其中。 的个体，我们称之为 “基因流动”。 流”。

相当于，比如说，意大利人和法国人渐行渐远。 就是一个物种的两个分离的种群的DNA会随着时间的推移变得越来越不一样。 随着时间的推移，越来越相似。他们的DNA变得越来越不能够一起工作来制造婴儿。 马和驴可以相互交配，但马的DNA已经与驴的DNA相去甚远。 驴子的DNA相去甚远，以至于两者不再能相互理解。或者说，它们可以混合 足够好–这两种 “DNA方言 “能够很好地理解对方 可以很好地混合–两种 “DNA方言 “可以很好地相互理解–以制造一种生物，即骡子，但还不足以制造一种能够自我繁殖的生物。 骡子，正如我们之前看到的，是不育的。

物种和语言之间的一个重要区别是，语言 可以从其他语言中获得 “借词”。在它发展成为一种 形成独立的语言后很久，例如，英语从印度语中获得了 “shampoo”，从挪威语中获得了 “iceberg”。 例如，英语从印度语中获得了 “shampoo”，从挪威语中获得了 “iceberg”。 孟加拉语的 “平房 “和因纽特人的 “防风衣”。动物物种。 相比之下，一旦它们之间的距离足够远，不再一起繁殖，就再也不会（或几乎不会）交换DNA。 足够的距离，不再一起繁殖。细菌是另一回事：它们确实 交换基因，但本书中没有足够的篇幅来讨论这个问题。在 本章的其余部分，假设我们谈论的是动物。

岛屿和孤立：分离的力量

因此，物种的DNA，就像语言的文字一样，在分离时就会漂移开来。 分离。为什么会发生这种情况？什么东西可能开始分离？一个明显的 可能是海洋。分开的岛屿上的人群不会相互见面 - 总之，不是，所以他们的两套基因有机会互相漂移。 有机会彼此漂移。这使得岛屿在新物种的起源中极为重要 在新物种的起源中极为重要。但是，我们可以把岛屿看作不仅仅是一块 被水包围的土地。对青蛙来说，绿洲是一个它可以生活的 “岛屿”。 生活的 “岛屿”，周围是它不能生活的沙漠。对鱼来说，一个湖就是一个岛。 岛屿对物种和语言都很重要，因为一个岛屿上的人口 被切断了与其他种群的联系（在物种的情况下防止基因流动，就像防止语言漂移一样）。 物种的情况下防止基因流动，就像防止语言漂移一样），因此可以自由地开始朝自己的方向进化。 自己的方向发展。

下一个重要问题是，一个岛屿的人口不需要永远完全隔离。 完全隔离：基因可以偶尔穿过它周围的屏障。 无论是水还是不适宜居住的土地。

1995年10月4日，加勒比海岛屿安圭拉的一个海滩上被吹上了一席原木和被连根拔起的树木。 在加勒比海的安圭拉岛上。垫子上有15只绿鬣蜥，它们在经历了从另一个岛屿（可能是瓜德罗普岛）到160英里的危险旅程后还活着。 垫子上有15只绿鬣蜥，它们在经历了从另一个岛屿（可能是瓜德罗普岛，160英里）来的危险旅程后还活着。 外的另一个岛屿，可能是瓜德罗普岛。上个月，名为路易斯和玛丽莲的两场飓风在加勒比海地区肆虐。 上个月，两场名为路易斯和玛丽莲的飓风咆哮着穿过加勒比海，将树木连根拔起并抛入海中。看来，其中一次 飓风一定是把鬣狗爬的树扯下来了。 它们喜欢坐在树上，正如我在巴拿马看到的那样）并把它们吹到了海里。 最终到达安圭拉时，这些鬣蜥从它们的非正统运输工具上爬到了海滩上，开始了新的生活。 开始了新的生活，在一个全新的岛屿上觅食、繁衍和传递它们的DNA。 他们的DNA，在一个全新的岛屿家园。

我们知道这种情况的发生是因为当地渔民看到这些鬣狗 当地渔民看到巨蜥抵达安圭拉岛。几个世纪以前，虽然没有人在那里见证 虽然没有人亲眼目睹，但几乎可以肯定的是，是类似的事情将鬣蜥的祖先带到了瓜德罗普岛。 的祖先来到瓜德罗普岛。而类似于这个故事的东西几乎 加拉帕戈斯群岛上出现鬣蜥的原因也几乎可以肯定。 这就是我们故事中的下一步。

加拉帕戈斯群岛在历史上很重要，因为它们可能激发了查尔斯-达尔文对进化论的首次思考。 查尔斯-达尔文在1835年作为 “贝格尔号 “探险队的成员访问这些岛屿时，激发了他对进化论的最初想法。 他在1835年作为贝格尔号探险队的成员访问了这些岛屿。它们是 它们是太平洋上的一组火山岛，位于赤道附近，在南美洲以西约600英里处。 南美洲以西约600英里处。它们都很年轻（只有几百万年的历史），由 火山从海底冲上来的。这意味着，这些岛屿上的所有物种 岛屿上的动物和植物必须来自其他地方–大概是南美洲大陆–最近才到达。 南美洲大陆–而且是最近，按照进化的标准。一旦到达 一旦到达，物种就可以在岛与岛之间进行较短的穿越，足以 足够频繁地到达所有的岛屿（可能每隔一个世纪左右就有一两次），但是 足够少，以至于它们能够单独进化–正如我们在研究中所说的’漂移 正如我们在这一章中所说的那样，在罕见的穿越之间的间隔期间，它们能够单独进化–“漂移”。 罕见的穿越。

没有人知道第一批鬣狗是什么时候来到加拉帕戈斯的。它们 他们可能是从大陆漂流过来的，就像1995年到达安圭拉的那些蜥蜴一样。 1995.现在，离大陆最近的岛屿是圣克里斯托瓦尔（达尔文，它的英文名字是Chatham），但在数百万年前 也有其他岛屿，但现在已经沉入海底了。鬣狗可能 首先到达现在沉没的岛屿之一，然后再穿越到其他岛屿。 包括那些今天仍然在水面上的岛屿。

一旦到了那里，他们就有机会在一个新的地方茁壮成长，就像1995年到达安圭拉的人一样。 1995年到达安圭拉的那些鬣蜥。加拉帕戈斯群岛上的第一批鬣蜥会 演变得与它们在大陆上的表亲不同，部分是通过 漂流”（如语言），部分原因是自然选择会有利于新的生存技能。 倾向于新的生存技能：一个相对贫瘠的火山岛是一个非常不同的 一个相对贫瘠的火山岛与南美大陆是一个非常不同的地方。

不同岛屿之间的距离比任何一个岛屿到大陆的距离都要小得多。 从任何一个岛屿到大陆的距离。因此，岛屿之间的意外渡海事件 将是比较常见的：也许是每世纪一次，而不是每千年一次。 蜥蜴最终会开始出现在大多数或所有的岛屿上。 岛屿间的跳跃是很罕见的，以至于在不同的岛屿上可以有一些进化上的分离。 在不同的岛屿上，在随后的 “污染 “基因之间，有一些进化上的差异。 跳岛事件的罕见程度足以让不同的鬣蜥群体进化得如此之多。 当它们最终再次相遇时，它们就不能再一起繁殖了。其结果是 加拉帕戈斯现在有三个不同的陆鬣蜥物种，它们不再能够杂交。 不再有能力进行杂交。苍蝇蜥蜴（Conolophus pallidus）只在圣菲岛被发现。 只在圣菲岛发现。Conolophus subcristatus 生活在几个岛屿上，包括费尔南迪纳、伊莎贝拉和圣克鲁斯（每个岛屿种群可能正在成为一个独立的物种）。Conolophus marthae只生活在五个火山链中的最北端。 伊莎贝拉大岛上的五座火山的最北端。

顺便说一下，这提出了另一个有趣的问题。你记得我们说过 湖泊或绿洲可以算作一个岛屿，尽管它们都不是由被水包围的陆地组成的？ 被水包围？那么，伊萨贝拉岛的五座火山也是如此。每座 火山链中的每座火山都被一个丰富的植被区所包围，这就是一种 绿洲，与下一座火山隔着一片沙漠。加拉帕戈斯的大多数岛屿都只有一座大火山 只有一座大火山，但伊萨贝拉岛有五座。如果海平面上升（也许是因为全球变暖 因为全球变暖），伊莎贝拉可能会变成五个被海水分隔的岛屿。就像现在这样。 你可以把每座火山看作是一种岛中之岛。这就是它 对陆鬣蜥（或巨龟）这样的动物来说是这样的，因为它们需要以只有在山坡上才能找到的植被为食。 火山周围的山坡上才有的植被。

任何形式的地理屏障的隔离都是可以跨越的 偶尔但不太经常地导致进化的分支。(实际上，它并不 必须是一个地理屏障。还有其他的可能性，特别是在昆虫中。 但为了简单起见，我不会在这里讨论它们）。而一旦分裂的 一旦分裂的种群相距足够远，以至于它们不能再一起繁殖，地理障碍就不再是必要的了。 地理障碍就不再有必要了。这两个物种可以各走各的路 进化的方式，而不会再污染对方的DNA。这主要是 主要是这种分离对这个星球上出现的所有新物种都负有责任。 在这个星球上出现过的所有新物种：甚至，正如我们将看到的，。 蜗牛的祖先与所有脊椎动物的祖先的分离。 包括我们。

在加拉帕戈斯的鬣蜥历史上的某个时刻，发生了一个分支 导致了一个非常奇特的新物种。在其中一个岛屿上–我们不知道是哪个 我们不知道是哪个岛，当地的陆鬣蜥群体完全改变了 他们的生活方式。它们不再吃火山坡上的陆地植物，而是去了 到岸边，开始以海藻为食。然后，自然选择有利于那些 成为熟练的游泳者，直到今天，它们的后代习惯性地 潜入水底吃海藻。它们被称为海鬣蜥，与陆地鬣蜥不同的是 蜥蜴，除了加拉帕戈斯，其他地方都没有它们的身影。

它们有很多奇怪的特征，使它们能够在海洋中生活，这使它们与加拉帕戈斯的陆上鬣蜥有很大的不同。 这使得它们与加拉帕戈斯和世界其他地方的陆鬣蜥真的相当不同。 世界上其他地方的陆鬣蜥。它们当然是由陆鬣蜥进化而来，但它们 但它们与今天加拉帕戈斯的陆鬣蜥并不是特别亲近的表亲，所以有可能是由更早的陆鬣蜥进化而来。 所以它们有可能是由一个更早的、现已灭绝的属演化而来，而这个属早在现在的陆地上殖民了 在现在的Conolophus之前，它们早就从大陆上殖民到了岛上。 在不同的岛屿上有不同种族的海鬣蜥，但不是不同的物种。 岛屿上有不同的海鬣蜥种族，但不是不同的物种。有一天，这些不同的岛屿种族可能会被发现已经漂移到足以被称为不同的物种 有一天，这些不同的岛屿种族可能会被发现漂移到足以被称为海鬣蜥属的不同物种。

对于巨龟、熔岩蜥蜴、奇怪的不会飞的鸬鹚、知更鸟、雀鸟和其他许多动物来说，也是类似的故事。 奇怪的不会飞的鸬鹚、知更鸟、雀鸟，以及加拉帕戈斯的许多其他动物和植物都是如此。 和加拉帕戈斯的植物。而同样的事情在世界各地都有发生。加拉帕戈斯只是一个特别明显的例子。岛屿（包括 湖泊、绿洲和山脉）制造新物种。一条河流也可以做同样的事情。如果 如果动物很难渡河，河两边的种群的基因就会漂移开来。 就像一种语言可以漂移成两种方言一样。 就像一种语言可以漂移成两种方言，而这两种方言后来又可以漂移成两种语言。山脉也可以发挥同样的作用 分离。简单的距离也可以。西班牙的小鼠可能是 西班牙的小鼠可能通过一条横跨亚洲大陆的小鼠杂交链连接到中国。但是 但一个基因从小鼠到大鼠，跨越这么远的距离，需要这么长的时间。 它们可能还在不同的岛屿上。而西班牙和中国的小鼠进化可能 在不同的方向上漂移。

加拉帕戈斯陆鬣蜥的三个物种在进化过程中只有几千年的时间 在它们的进化过程中，只有几千年的时间来进行漂移。在足够多的数亿年过去之后 足够长的时间后，一个单一祖先物种的后代可能会像蟑螂和鳄鱼一样不同，例如 蟑螂与鳄鱼的区别。事实上，从字面上看是这样的：从前有一个 动物，包括蜗牛和螃蟹）的曾曾曾祖（让我们用 “曾祖 “这个词）。 鳄鱼的曾祖（让我们用 “祖先 “这个词）（更不用说所有其他 脊椎动物）。但你必须追溯到非常非常长的时间，也许超过10亿年，你才会发现鳄鱼的祖先。 亿年，你才会发现一个如此宏伟和古老的祖先。那是非常 太久远了，我们甚至无法开始猜测最初分隔它们的障碍是什么。 他们最初的屏障。不管它是什么，它一定是在海里，因为在那些遥远的日子里，没有动物生活在陆地上。 遥远的年代，没有动物生活在陆地上。也许大头鱼种，只能生活在珊瑚礁上，而两个种群发现自己在一对 珊瑚礁上，被荒凉的深水隔开。

正如我们在上一章中所看到的，你只需要回到600万年前，就可以找到所有人类和黑猩猩的最新共同祖先。 就能找到所有人类和黑猩猩的最近的共同祖先。 这已经足够近了，我们可以猜测可能存在的地理障碍。 导致了最初的分裂。有人认为，这可能是非洲的大裂谷。 谷，人类在东边进化，黑猩猩在西边进化。 后来，黑猩猩的祖先线分裂为普通黑猩猩和侏儒黑猩猩或倭黑猩猩。 倭黑猩猩：有人认为这种情况下的障碍是刚果河。正如 我们在上一章中看到，所有现存哺乳动物的共同祖先生活在 约1.85亿年前。从那时起，它的后裔就不断分支，再分支，再分支。 再分支，产生了我们今天看到的所有数千种哺乳动物。 包括231种食肉动物（狗、猫、黄鼠狼、熊等）、2000种啮齿动物、88种鲸鱼和其他动物。 啮齿类动物，88种鲸鱼和海豚，196种有蹄类动物（牛、羚羊、猪、鹿）。 羚羊、猪、鹿、羊），马科动物16种（马、斑马、貘和犀牛），87种兔子。 和犀牛），87只兔子和野兔，977种蝙蝠，68种袋鼠，18个 猿类物种（包括人类），以及许多已经灭绝的物种。 一路走来（包括相当多的灭绝人类，只从化石中得知）。

搅拌、选择和生存

我想通过用稍微不同的语言再次讲述这个故事来结束这一章。 不同的语言。我已经简要地提到了 基因流；科学家们还谈到了一种叫做基因库的东西，现在我想更全面地阐述一下它的含义 意思。当然，不可能真的有一个基因库。这个词 池 “表明是一种液体，基因可能在其中被搅动。但是基因 只存在于活体的细胞中。那么，谈论基因库是什么意思呢？ 池是什么意思？

在每一代中，有性繁殖确保基因被 洗牌。你出生时就带有你父亲和母亲的洗牌基因，也就是你四个祖父母的洗牌基因。 这意味着你的四个祖父母的基因被洗牌。这同样适用于每一个个体 在进化时间的长河中，人口中的每一个个体都是如此：几千年的时间。 几千年，几万年，几十万年。在这段时间里，这种性洗牌的过程 在这段时间里，这种性洗牌的过程使整个种群中的基因被彻底地 洗牌，实际上是搅拌，所以谈论一个巨大的、旋转的基因库是有意义的：“基因库”。 基因库”。

你还记得我们对物种的定义吗，即一群可以相互繁殖的动物或植物 能相互繁殖的一组动物或植物？现在你可以看到为什么这个定义很重要。如果两个 是同一种群中的同一物种，这意味着它们的基因 在同一个基因库中被搅动着。如果两只动物是不同物种的成员 物种，它们就不可能是同一基因库中的成员，因为它们的DNA不能在有性繁殖中混合。 有性繁殖，即使它们生活在同一个国家并经常见面 经常见面。如果同一物种的种群在地理上被分开，它们的基因库就有机会漂移。 它们的基因库有机会漂移开来–最终相距甚远，以至于如果它们碰巧再次相遇，它们可以。 碰巧再次相遇，他们就不能再在一起繁殖，。现在 现在它们的基因库已经不再混合，它们已经成为不同的物种，并且可以继续 它们的基因库已经超出了混合的范围，它们已经成为不同的物种，并且可以在几百万年内继续进一步分离，以至于它们可能会变得像人类与其他物种一样不同。 它们之间的区别就像人类和蟑螂一样。

进化意味着基因库的变化。基因库中的变化意味着 一些基因变得更多，另一些基因变得更少。过去常见的基因变得罕见。 或完全消失。过去稀少的基因变得普遍。其结果是 物种的典型成员的形状、大小、颜色或行为发生了变化。 变化：由于基因库中基因数量的变化，它也随之进化。这就是 这就是进化的意义。

为什么不同基因的数量会随着世代的变化而变化？ 好吧，你可能会说，如果它们不发生变化，那将是令人惊讶的，因为如此巨大的 的时间。想一想语言在几个世纪中的变化方式。诸如 ‘你’和’你’，‘zounds’和’avast’。 像’stap me vitals’这样的短语，现在已经或多或少地从英语中消失了。 另一方面，‘I was like’（意思是’我说’）这个短语。 这在20年前是无法理解的，但现在已经很普遍了。 作为一个认可的术语，‘酷’也是如此。

到目前为止，在本章中，我不需要再进一步说明 不同种群中的基因库可以像语言一样漂移开来的想法。但是 实际上，在物种的情况下，它比漂移更有意义。这个 这个 “更多 “就是自然选择，这个极其重要的过程就是 查尔斯-达尔文的最大发现。即使没有自然选择，我们也会 即使没有自然选择，我们也会期待那些碰巧分离的基因库漂移开来，。但是 它们会以一种相当无目的的方式漂移。自然选择将进化推向一个 有目的的方向：即，生存的方向。在一个基因库中生存的基因 基因库中生存的基因是善于生存的基因。是什么让一个基因善于 生存？它帮助其他基因建立起善于生存和繁殖的身体。 繁殖的身体：这些身体能够存活足够长的时间来传递帮助它们生存的基因。 生存。

它们究竟是如何做到这一点的，因物种而异。基因存活在 鸟类或蝙蝠的身体里生存，帮助它们长出翅膀。基因在鼹鼠体内的生存方式是帮助 造出粗壮的、像铲子一样的手。基因在狮子体内的存活是通过帮助建立 快速奔跑的腿，以及锋利的爪子和牙齿。基因在羚羊体内的生存方式是 帮助建立快速奔跑的腿，以及敏锐的听觉和视觉。基因在 基因通过使昆虫与叶子几乎没有区别而在叶子体内生存。无论 细节不同，在所有物种中，游戏的名称是基因在基因库中的生存。 池中生存。下次你看到一种动物–任何动物–或任何植物时，看看它 并对自己说：我所看到的是一台精心设计的机器，用于传递制造它的 基因的机器。我看到的是一个基因的生存机器。

下次你照镜子的时候，就想：这也是你的身份。

4 东西是什么做的？

在维多利亚时代 孩子们最喜欢的书是爱德华-李尔的《无稽之谈*》*。 *无稽之谈*。除了关于《猫头鹰和小猫》（你可能知道，因为这本书至今仍很有名）、《Jumblies》和《没有脚趾的波波》的诗歌外，我还喜欢关于猫头鹰的诗歌。 你可能知道，因为它仍然很有名）、《Jumblies》和《没有脚趾的波波》，我喜欢书末的食谱。 本书末尾的食谱。关于Crumboblious Cutlets的食谱是这样开始的。 采购一些牛肉条，并将其切成尽可能小的片状 将它们切成尽可能小的片状，然后继续切得更小，八或九倍。

如果你一直把东西切得越来越小，你会得到什么？ 块？

假设你拿一块东西，用你能找到的最薄最锋利的刀片，把它切成两半。 用你能找到的最薄、最锋利的剃刀片把它切成两半。

然后你把它切成两半，再把那一半切成两半，如此反复。 一遍又一遍。

这些碎片最终会不会小到不能再小？ 更小？剃刀片的边缘有多薄？一根针的尖锐末端有多小？ 针头有多小？

事物是由哪些最小的部分组成的？

希腊、中国和印度的古代文明似乎都得出了同样的观点，即一切事物都是由四种 “元素 “组成的：空气、水、空气、水和水。 达成了同样的想法，即一切都由四个 “元素 “组成：空气、水、火和土。 水、火和土。但有一位古希腊人，即德谟克利特，他的观点更接近事实。 更加接近事实。德谟克利特认为，如果你把任何东西切成足够小的碎片，你最终会达到一个 小块，你最终会达到一个小到不能再小的程度 再进一步。希腊语中的 “切 “是tomos，如果 如果你在一个希腊词前面加一个’a’，它的意思是’不’或 ‘你不能’。所以 “a-tomic “的意思是太小的东西不能被切割得更小。 被切割得更小，这就是我们的 “原子 “一词的由来。一个原子 黄金的原子是最小的黄金。即使有可能把它切得再小 更小，它也将不再是黄金。一个铁的原子是最小的一点 铁。以此类推。

我们现在知道，有大约100种不同的原子，其中只有大约90种在自然界中出现。 其中只有约90种在自然界中出现。其他几种原子是由科学家在实验室中炮制出来的，但数量很少。 实验室炮制的，但数量很少。

只由一种原子组成的纯净物质被称为元素 (这个词曾被用来指代土、空气、火和水，但含义非常不同) 意思）。元素的例子有氢、氧、铁、氯、铜、钠、金、碳、汞和氮。 金、碳、汞和氮。有些元素，如钼，在地球上是罕见的。 (这就是为什么你可能没有听说过钼)，但在宇宙的其他地方却比较常见。 如果你想知道我们是如何知道的，请等待第八章）。

铁、铅、铜、锌、锡和汞等金属是元素。元素也是 气体也是如此，如氧气、氢气、氮气和氖气。但我们周围的大多数物质 我们周围看到的大多数物质不是元素，而是化合物。当两个或多个不同的原子以一种方式结合在一起时，就会得到一种化合物。 不同的原子以一种特殊的方式结合在一起，就得到了化合物。你可能听说过 水被称为’H2O’。这是它的 这是它的化学式，意味着它是由一个氧原子和两个氢原子组成的化合物 原子的化合物。一组原子连在一起组成的化合物被称为分子。有些分子非常简单：一个水分子。 例如，一个水分子就有这三个原子。其他分子，特别是生物体内的分子 体中的分子，有数百个原子，都以一种非常特殊的方式连接在一起。事实上，正是它们连接在一起的方式 正是它们连接在一起的方式，以及原子的类型和数量，使任何特定的分子成为一种化合物，而不是一个人。 任何特定的分子都是一种化合物，而不是另一种。

你也可以用 “分子 “一词来描述你得到的东西 当两个或多个相同种类的原子结合在一起时得到的东西。一个氧气分子，即我们呼吸所需的气体 我们需要呼吸的气体，由两个氧原子结合在一起组成。有时 三个氧原子结合在一起，形成一种不同类型的分子，称为臭氧。一个分子中的 一个分子中的原子数量确实有区别，即使这些原子都是一样的。 相同。

臭氧对呼吸是有害的，但我们受益于地球高层大气中的一层臭氧。 地球高层大气中的一层臭氧，它保护我们免受太阳光最有害的影响。 太阳的光线。澳大利亚人在晒太阳时必须特别小心的原因之一是 晒太阳时必须特别小心的原因之一是，在遥远的南方，臭氧层存在着一个 “洞”。 南部。

晶体–游行的原子

钻石晶体是一个巨大的分子，没有固定的大小，由数百万个碳元素原子粘在一起组成。 数以百万计的碳元素原子粘在一起，并以一种非常特殊的方式排列着。 形成的特殊方式。它们在晶体内的间隔是如此有规律，你可以把它们想象成 ，就像阅兵式上的士兵一样，只不过它们是在三维空间中阅兵。 三维空间，像一群鱼。但是，“鱼 “的数量 但鱼群中的 “鱼 “的数量–即使是最小的钻石晶体中的碳原子的数量–也是巨大的，比所有的鱼都多。 是巨大的，比世界上所有的鱼（加上所有的人）都多。而 “粘在一起 粘在一起 “是一种误导性的描述方式，如果它让你认为这些原子 紧密相连，中间没有空间的固体碳块。事实上，正如我们将看到的 我们将看到，大多数 “固体 “物质由空的空间组成。这将需要一些 解释一下!我会再来的。

所有的晶体都是以同样的 “士兵列队 “方式建立起来的。 的方式，原子有规律地间隔在一个固定的模式中，使整个晶体具有 形状。事实上，这就是我们所说的晶体。一些 “士兵 “是 能够以一种以上的方式 “列队”，产生非常不同的 晶体。碳原子，如果它们以一种方式游行，就会产生传说中的坚硬的钻石 晶体。但是，如果它们采用不同的形式，就会产生石墨晶体，它是如此柔软，被用作润滑剂。 它是如此柔软，被用作润滑剂。

我们认为水晶是美丽的透明物体，我们甚至 我们甚至把其他东西如纯净水描述为 “水晶般透明”。但实际上，大多数 固体物质都是由晶体构成的，而大多数固体物质并不透明。一块铁 是由许多微小的晶体挤在一起组成的，每个晶体由数百万个铁原子组成。 铁原子，像钻石晶体中的碳原子一样，以 “列队 “的方式间隔开来。 晶体。铅、铝、金、铜–都是由它们不同种类的原子组成的晶体。 不同种类的原子组成。岩石也是如此，如花岗岩或砂岩–但它们是 但它们往往是由许多不同种类的微小晶体挤在一起的混合物。

沙子也是结晶性的。事实上，许多沙粒 都是由水和风磨成的小块岩石。泥浆的情况也是如此。 加入了水或其他液体。通常情况下，沙粒和泥粒会再次聚集在一起，形成新的岩石。 再次聚集在一起，形成新的岩石，称为 “沉积 “岩石，因为它们是沙子的硬化沉积物。 因为它们是沙子和泥浆的硬化沉积物。(沉积物 “是指沉淀在海底的固体物质的碎片。 沉积物 “是指沉淀在液体底部的固体物质，例如在河流、湖泊或海洋中。 海中）。砂岩中的沙子主要由石英和长石组成，这是地壳中两种常见的晶体。 在地壳中的两种常见晶体。石灰岩则不同。像白垩一样，它是碳酸钙。 它来自于磨碎的珊瑚骨骼和海壳，包括被称为福尔马林的微小单细胞生物的壳。 包括微小的单细胞生物的贝壳，这些生物被称为forams。如果你看到一个非常白的海滩，沙子很可能是 最有可能是来自同一架子上的碳酸钙。

有时，晶体完全是由同一种原子 “组成 “的 阅兵式”–所有相同的元素。钻石、黄金、铜和铁就是例子。 的例子。但其他晶体是由两种不同的原子组成的，也是按严格的顺序排列的。 严格的顺序：交替进行，例如。盐（普通盐，食盐）不是一种 元素，而是两种元素的化合物，钠和氯。在盐的晶体中，钠和氯原子 钠原子和氯原子交替出现在一起。实际上，在这种情况下，它们被称为 在这种情况下，它们不是被称为原子，而是被称为 “离子”，但我不打算讨论这一点的原因。 每个钠离子都有六个氯原子作为邻居，彼此成直角：在 前、后、左、右、上、下。每个氯离子周围都有 都被钠离子包围，方式相同。整个排列是由正方形组成的。 这就是为什么盐晶体，如果你用强光透镜仔细观察，会发现它们是立方体。 如果你用强光镜仔细观察，就会发现它们是立方体–正方形的三维形式–或者至少有 边缘呈正方形。许多其他的晶体是由一种以上的原子组成的 阅兵式”，其中许多是在岩石、沙子和土壤中发现的。

固体、液体、气体–分子如何运动

晶体是固体，但不是所有东西都是固体。我们也有液体 和气体。在气体中，分子不象在晶体中那样粘在一起。 而是在任何可利用的空间内自由奔跑，像台球一样沿直线移动 像台球一样（但在三维空间中，而不是像在平坦的桌子上的两个）。它们奔跑 直到它们撞到什么东西，比如另一个分子或容器的壁，在这种情况下，它们就会反弹。 在这种情况下，它们又像台球一样弹开。气体可以被压缩，这表明气体之间有很大的空间。 这表明原子和分子之间有很大的空间。当你压缩气体时。 它感觉有 “弹力”。把你的手指放在自行车打气筒的末端，感受一下 当你把柱塞推入时，感觉到它的弹力。如果你把手指放在那里，当你放开 柱塞就会重新射出。你所感受到的弹力被称为 ‘压力’。这种压力是由数百万个空气分子（氮气和水的混合物）产生的。 空气（氮气和氧气以及其他一些气体的混合物）在泵中轰击柱塞（以及其他所有东西）。 柱塞（以及其他所有的东西，但柱塞是唯一可以移动的部分）。 响应）。在高压下，轰击发生的速度更高。这将发生在 如果相同数量的气体分子被限制在一个较小的体积内，就会发生这种情况。 当你推动自行车泵的柱塞时）。或者，如果你提高温度，使气体分子更快地充电，就会发生这种情况。

液体和气体一样，其分子在周围移动或 流动”（这就是为什么两者都被称为 “流体”，而固体则不是）。 而固体则不是）。但液体中的分子比气体中的分子更接近彼此。 分子之间的距离要比气体中的分子近得多。如果你把气体放进一个密封的罐子里，它就会填满罐子的每一个角落和缝隙，直到顶部。 的每一个角落，一直到罐顶。气体的体积迅速膨胀，充满了整个罐子。A 液体也会填满每一个角落和缝隙，但只达到一定的水平。一定量的 与相同数量的气体不同，液体的体积是固定的，而且重力将其向下拉，所以它只能填满。 向下，所以它只能从底部往上填满它所需要的罐子。 这是因为液体的分子彼此之间保持紧密联系。但是，与固体不同 但与固体不同的是，它们会在彼此之间滑动，这就是为什么液体表现为 流动性。

固体甚至不试图填充油箱–它只是保持着 它的形状。这是因为固体的分子不像液体的分子那样相互滑动。 互相滑动，而是保持在（大致）相对于液体的相同位置。 他们的邻居。大致 “是因为即使在固体中，分子也会有一些 抖动（在较高温度下更快）：它们只是没有从它们在晶体 “游行 “中的位置移动足够远。 他们在晶体 “列队 “中的位置没有移动到足以影响其形状。

有时一种液体是 “粘稠的”，如糖浆。粘稠的 流动，但速度很慢，尽管非常粘稠的液体最终填满了 虽然非常粘稠的液体最终会填满水箱的底部，但需要很长的时间才能做到。有些液体是如此的粘稠 - 流动如此缓慢–以至于它们可能是固体。这类物质 表现得像固体，尽管它们不是由晶体组成的。

固体、液体和气体是我们给物质的三个常见 “相 “的名称。 物质的三个常见 “阶段”。许多物质在不同的温度下都能成为 在不同的温度下，这三种物质。在地球上，甲烷是一种气体（它通常被称为 沼泽气”，因为它从沼泽地里冒出来，有时它还会着火，我们看到它被点燃了，就象是 “沼泽气”。 它有时会着火，我们会看到它被点燃，成为阴森的 “will o' the wisps”）。但是在一个 但在土星的一颗大的、非常冷的卫星，即土卫六上，有液态甲烷湖。 甲烷。如果一个行星更冷，它可能有冰冻的 “岩石”。 甲烷。我们认为汞是一种液体，但这只是意味着它在地球上的普通温度下是液体。 在地球上的普通温度下是液体。如果你把水银放在外面，在北极的冬天，水银是一种固体金属。 北极的冬天。如果你把它加热到足够高的温度，铁是一种液体。的确如此。 在地球深处的中心，有一片液态铁与液态镍混合的海洋。 据我所知，可能有非常热的行星，其表面有液态铁的海洋。 也许还有奇怪的生物在其中游泳，尽管我对此表示怀疑。按照我们的标准。 铁的冰点是相当热的，所以在地球表面，我们通常会遇到 在地球表面，我们遇到的是 “铁–冷铁”（谷歌一下。这是来自 诗人Rudyard Kipling说的），而水银的冰点是相当冷的，所以我们通常把它称为 “流沙”。 所以我们通常把它称为 “流银”。在温标的另一端。 汞和铁都会变成气体，如果你把它们加热到足够的程度。

原子内部

当我们在本章开头想象将物质切割成尽可能小的碎片时 的时候，我们停在了原子上。一个铅的原子是 最小的物体，仍然值得被称为铅。但是你真的不能把一个 原子再进一步吗？铅的原子是否真的看起来像一个 小小的铅片？不，它不会像一个小的铅片。它 它不会看起来像任何东西。这是因为原子太小了，不可能被看到。 即使用强大的显微镜也无法看到。是的，你可以把一个原子切成更小的碎片 - 但你得到的不再是同一个元素，原因是我们很快就会看到 看到的原因。更重要的是，这是很难做到的，而且会释放出惊人数量的 能量。这就是为什么对一些人来说，“分裂原子 “这个短语有一种不祥的感觉。 有如此不祥的预感。它是由伟大的新西兰科学家欧内斯特-卢瑟福在1919年首次完成的。 卢瑟福在1919年首次完成。

尽管我们无法看到一个原子，尽管我们无法在不把它变成其他东西的情况下分割它 而不把它变成别的东西，但这并不意味着我们不能弄清楚 它的内部是什么样子的。正如我在第一章中解释的那样，当科学家不能直接看到某样东西时，他们会提出一个 模式”，然后对该模式进行测试。A 科学模型是思考事物可能是怎样的一种方式。因此，一个原子的模型 是一种关于原子内部可能是什么样子的心理图片。一个科学 模型似乎是一种幻想，但它并不只是一种幻想。科学家们 不会仅仅停留在提出一个模型上：他们会继续测试它。他们说，“如果 如果我所想象的这个模型是真的，我们就会期望在现实世界中看到这样那样的情况。 真实世界。他们预测你会发现什么，如果你做一个特定的实验 并进行某些测量。一个成功的模型是一个预测出来的 是正确的，特别是如果它们经受住了实验的考验。而如果预测结果是 我们希望这意味着该模型可能代表了真理，或者至少代表了真理的一部分。 真相的一部分。

有时，预测结果并不正确。 因此，科学家们回去调整模型，或想出一个新的模型，然后继续进行 测试。无论哪种方式，这种提出模型然后测试的过程–我们称之为 “科学方法”–都有更好的机会。 我们称之为 “科学方法”–有一个更好的机会 比起最富有想象力和最美丽的神话，更有机会了解事物的真实情况。 发明来解释人们没有–而且往往是在当时。 无法理解的东西。

早期的原子模型是所谓的 “醋栗包子”。 英国伟大的物理学家J-J-汤姆森在19世纪末提出的模型。 世纪末提出的。我不会描述它，因为它已被更成功的 卢瑟福模型，首先由分裂原子的欧内斯特-卢瑟福提出，他从新西兰来到英国工作。 他从新西兰来到英国，作为汤姆森的学生工作，并继承了汤姆森的工作。 他从新西兰来到英国，作为汤姆森的学生工作，并接替汤姆森成为剑桥大学的物理学教授。卢瑟福模型，后来又被卢瑟福的学生完善 后来，卢瑟福的学生、著名的丹麦物理学家尼尔斯-玻尔又对这一模型进行了改进。 原子作为一个微小的，小型化的太阳系。原子中间有一个原子核。 原子中间有一个原子核，它包含了大部分的材料。而有一些微小的粒子被称为 电子在 “轨道 “上围绕原子核呼啸而过。 如果你认为它就像行星围绕太阳运行一样，可能会产生误导，因为电子并不是一个小的圆形物体。 因为电子并不是在一个明确的地方的一个小圆东西）。

关于卢瑟福/玻尔模型的一个令人惊讶的事情，它可能反映了一个真实的事实。 反映了一个真实的事实，就是每个原子核和下一个原子核之间的距离与原子核的大小相比是非常大的。 与原子核的大小相比非常大，即使是在像钻石这样的固体物质的硬块。核子的间距非常大。这就是 这是我承诺要回到的一点。

记得我说过，钻石晶体是一个由碳原子组成的巨大分子 原子组成的巨大分子，就像阅兵式上的士兵，但却是一个三维的阅兵式？那么，我们现在可以 改进我们的钻石晶体 “模型”，给它一个尺度–也就是其中的大小和距离的关系。 就是说，让我们了解其中的大小和距离是如何相互关联的。假设我们表示 晶体中每个碳原子的原子核不是用一个士兵，而是用一个足球来表示，其周围有 电子在其周围的轨道上。在这个尺度上，钻石中相邻的足球 将超过15公里的距离。

在两个足球之间的15公里范围内，将包含电子在核周围的轨道上。 围绕原子核的轨道。但是每个电子，在我们的 “足球 “尺度上，要比一只小老鼠小得多。 小于一只小白鼠，而这些微型的小白鼠本身就在几公里之外。 而这些微型蚊子本身离它们飞来飞去的足球有几公里远。因此，你可以看到–令人惊奇的是–即使是传说中坚硬的钻石也几乎没有。 即使是传说中的坚硬的钻石，也几乎完全是空的！"。

所有的岩石也是如此，无论多么坚硬和牢固。铁和铅也是如此。 铁和铅。甚至最坚硬的木材也是如此。而你和我也是如此。 我已经说过，固体物质是由原子 “包装 “在一起的，但是 挤在一起 “在这里意味着相当奇怪的事情，因为原子本身是 大部分是空的空间。原子的原子核相隔甚远，如果把它们放大到 如果把它们放大为足球，任何一对原子都会相距15公里，中间只有 之间只有几只小白鼠。

这怎么可能呢？如果一块岩石几乎完全是空的，而实际的 物质点缀在一起，就像足球，与邻居相隔数千米。 他们的邻居，为什么它感觉如此坚硬和牢固？为什么它不像纸牌屋一样 为什么它不会像纸牌屋一样在你坐上去的时候倒塌？为什么我们不能直接看穿它？如果 墙和我都是空的，为什么我不能直接穿过墙？ 墙？为什么岩石和墙壁感觉很硬，为什么我们不能将我们的空间与 他们的空间？

我们必须认识到，我们所感觉和看到的固体物质不仅仅是 核子和电子–“脚球 “和 “蚊子”。 ‘小白鼠’。科学家们谈论的是 “力 “和 “键”，以及 “场”。 和’场'，它们以各自不同的方式使’脚球’分开，并使 橄榄球 “分开，并使每个 “橄榄球 “的组成部分保持在一起。 在一起。而正是这些力和场使事物感到坚固。

当你深入到像原子和原子核这样的真正小东西时，“物质 “和 “虚空 “之间的区别开始消失。 物质 “和 “空的空间 “之间的区别开始失去了 它的意义。说原子核是 “物质 “是不对的，就像足球一样。 说原子核是 “物质”，就像一个足球，而在下一个原子核之前有 “空的空间”，这其实是不对的。

我们将固体物质定义为 “你无法穿行的东西”。 你不能穿过一堵墙，因为这些神秘的力量将原子核和它们的邻居联系在一起。 核子和它们的邻居固定在一个位置上。这就是固体的意思。

液体的意思是类似的，只是神秘的场和力将原子不那么紧密地结合在一起，所以它们互相滑动。 力将原子不那么紧密地结合在一起，因此它们相互滑动，这意味着 你可以在水中行走，尽管没有你在空气中行走那么快。空气。 作为一种气体（实际上是一种混合气体），很容易穿行，因为气体中的原子 因为气体中的原子是自由飞舞的，而不是相互捆绑的。只有当大多数原子向同一方向飞驰时，气体才会变得难以穿行。 而这一方向与你要走的方向相反。 走的方向相反。这就是当你试图逆风行走时发生的情况（这就是 这就是 “风 “的意思）。逆着大风行走是很困难的，而逆着飓风或逆着风行走则是不可能的。 在飓风或喷气机后面的人造大风面前，不可能行走。 发动机后面抛出的人造大风。

我们不能穿过固体物质，但一些非常小的粒子 如被称为光子的粒子可以。光束是光子流，它们可以穿过某些固体物质 穿过某些种类的固体物质–我们称之为 透明的”。一些关于 “脚球 “的方式 在玻璃、水或某些宝石中的排列方式意味着，光子可以直接穿过 它们之间，尽管它们的速度会减慢一些，就像你试图穿过水时被减慢一样。 就像你试图在水中行走一样。

除了石英晶体等少数例外，岩石并不透明。 透明的，光子也不能穿过它们。相反，根据岩石的 岩石的颜色，它们要么被岩石吸收，要么从其表面反射。 大多数其他固体事物也是如此。少数固体物体以一种非常特殊的直线方式反射光子。 少数固体物体以非常特殊的直线方式反射光子，我们称它们为镜子。但大多数固体事物都吸收 吸收许多光子（它们不是透明的），甚至散射它们所反射的光子。 反射的光子（它们的行为并不像镜子）。我们只是把它们看作 不透明”，而且我们还把它们看作是有颜色的，这取决于它们吸收哪些 这取决于它们吸收哪种光子和反射哪种光子。我将在第七章回到 我将在第七章中回到颜色这个重要的话题。 什么是彩虹？同时，我们需要将我们的视野缩小到，确实非常小，并直接看向细胞核–足球内部。 足球–本身。

最微小的东西

细胞核并不真的像一个足球。这只是一个粗略的 模型。它当然不像足球那样圆。我们甚至不清楚是否 我们是否应该把它说成是有 “形状 “的。

也许 “形状 “这个词，就像 “实体 “这个词一样，在这些非常小的尺寸下失去了所有的意义。 实体”，在这些非常小的尺寸下失去了所有意义。而我们正在谈论 确实非常非常小：这句话结尾的句号包含了大约一百万个印刷油墨原子。 一百万个原子的印刷油墨。

每个原子核包含较小的粒子，称为质子和中子。如果你愿意，你也可以把它们看作是球。 如果你愿意，你也可以把它们看作是球，但与原子核一样，它们并不是真正的 球。质子和中子彼此之间的大小大致相同。它们非常 确实非常小，但即使如此，它们仍然比电子（“小老鼠”）大1000倍。 (‘小白鼠’)在原子核周围的轨道上。质子和中子之间的主要区别是 和中子的主要区别是，质子带有电荷。电子也有一个 电子也有电荷，与质子的电荷相反。我们没有必要在这里纠缠于 “电荷 “的确切含义。 ‘电荷’在这里的意思。中子没有电荷。

因为电子是非常非常非常小的（而质子和中子 而质子和中子只是非常非常小！）一个原子的质量，就所有的意图和目的而言，只是它的 质子和中子。质量 “是什么意思？嗯，你可以把质量想象成 相当于重量，而且你可以用与重量相同的单位（克或 磅）。然而，重量与质量是不同的，我需要解释两者的区别。 区别，但我，推迟到下一章。现在 目前，只需将 “质量 “视为类似 “重量 “的东西。

一个物体的质量几乎完全取决于它的所有原子中有多少质子和中子加在一起。 一个物体的质量几乎完全取决于它的所有原子中有多少质子和中子加在一起。任何一种特定元素的原子核中的质子数总是相同的，并且等于它的质子数。 任何特定元素的原子中的质子数总是相同的，并且等于围绕原子核的电子数。 围绕原子核运行的电子数，尽管电子对质量的贡献并不明显，因为它们是 “无色 “的。 因为它们太小了，对质量没有明显的贡献。一个氢原子只有一个质子 (和一个电子）。一个铀原子有92个质子。铅有82个。碳有6个。 从1到100的每一个可能的数字（和一些更多的数字），都有一个而且只有一个元素 有该数量的质子（和相同数量的电子）。我不会把它们都列出来 全部，但要做到这一点是很容易的。

一个元素所拥有的质子（或电子）的数量被称为 该元素的’原子数’。因此，你不仅可以通过其名称来定义一个元素 而是通过它自己独特的原子序数来定义一个元素。例如，6号元素是 碳；82号元素是铅。这些元素被方便地列在一张表上 叫做元素周期表–我不会去讨论它为什么叫这个名字。 尽管这很有趣。但现在是时候了，正如我所承诺的那样，我将回到 为什么当你把一块比如说铅切成越来越小的碎片时 你最终会达到一个点，如果你再次切割它，它就不再是铅了。一个原子 有82个质子。如果你把原子拆开，使它不再有82个质子，它就不再是铅。 它就不再是铅了。

原子核中的中子数不如质子数固定。 质子数：许多元素有不同的版本，称为 同位素，具有不同的中子数。例如，有三种同位素 碳有三种同位素，分别称为碳-12、碳-13和碳-14。这些数字指的是原子的质量。 原子的质量，它是质子和中子的总和。这三种原子都有六个质子。 碳-12有六个中子，碳-13有七个中子，碳-14有八个中子。 中子。一些同位素，例如碳-14，是放射性的，这意味着它们以可预测的速度变化为其他元素。 变成其他元素的速度是可以预测的，尽管是在不可预测的时刻。科学家们 可以利用这一特点来帮助他们计算化石的年龄。碳-14被用于 用来确定比大多数化石年轻的事物的年龄，例如古代木船。

那么，我们将事物切割得越来越小的追求是否以这三种粒子为终点？ 这三种粒子：电子、质子和中子？不–即使是质子和 中子也有一个内部。甚至它们还包含更小的东西，称为夸克。但这 是我在这本书中不打算谈论的东西。这并不是因为我 不是因为我认为你不会理解它。而是因为我知道我 不了解它我们在这里进入了一个神秘的仙境。而且 重要的是要认识到我们何时达到了我们所理解的极限。这并不是说 我们将永远无法理解这些东西。也许我们会的，而且科学家们正在 科学家们正在努力研究它们，并希望能获得成功。但我们必须知道我们不了解什么 在我们开始工作之前，我们必须知道我们不了解的东西，并向自己承认这一点。有一些 有一些科学家至少了解这个非常小的仙境，但我不是其中之一。 我不是他们中的一员。我知道我的局限性。

碳–生命的支架 生命的支架

所有的元素都有其不同的特点。但有一种元素。 碳，是如此特别，以至于我们将在本章结束时简单地讨论一下它。碳 化学甚至有自己的名字，将其与整个化学的其他部分区分开来。 有机 “化学。所有其他的化学都是 “无机 化学。那么，碳有什么特殊之处？

答案是，碳原子与其他碳原子连接起来形成 链。你可能知道，辛烷这种化合物是汽油的一种成分。 (汽油)的成分，它是由八个碳原子组成的相当短的链子，其中氢原子粘在两侧。 氢原子伸出两侧。碳的奇妙之处在于，它可以形成任何长度的链子 长，有些甚至有数百个碳原子长。有时链子会绕 成环状。例如，萘的分子（樟脑丸的物质）也是由碳和氢组成。 的物质）也是由碳和氢连接而成的，这次是两个环形。

碳化学相当类似于被称为Tinkertoy的玩具建筑套件。 在实验室里，化学家们已经成功地使碳原子相互连接起来，不仅形成了简单的环状结构，而且形成了奇妙的类似 “叮当 “的分子。 不仅仅是简单的循环，而且是形状奇妙的类似叮当的分子 绰号为Buckyballs和Buckytubes。巴基 “是巴克明斯特-富勒的绰号。 富勒的绰号，他是伟大的美国建筑师，发明了测地穹顶。科学家们制造的Buckyballs和 科学家们制造的Buckyballs和Buckytubes是人造分子。但它们显示了Tinkertoyish 的方式将碳原子连接在一起，形成类似脚手架的结构。 可以是无限大的。(就在最近，令人振奋的消息是，在外太空漂浮在一颗遥远恒星附近的尘埃中检测到了Buckyballs。 靠近一颗遥远的恒星）。碳化学提供了几乎无限多的可能的 分子，所有这些分子都有不同的形状，并且在生物体内发现了数千种不同的分子。 体中发现了数千种不同的分子。

例如，有一个非常大的分子叫做肌红蛋白，在我们所有的肌肉中都有数百万份。 我们所有的肌肉中都有数以百万计的副本。肌红蛋白中并非所有的原子都是碳原子。 但正是这些碳原子连接在一起，形成了这些迷人的 “叮当 “式结构。 的脚手架结构。而这确实是使生命成为可能的原因。当你想到 肌红蛋白只是活体细胞中成千上万个同样复杂的分子中的一个例子。 你也许可以想象，就像你可以建造几乎任何你喜欢的东西一样 就像你可以建造几乎任何你喜欢的东西，如果你有足够大的叮当玩具套装的话，那么碳的化学成分也提供了大量的 所以，碳的化学成分提供了大量可能的形式，以便将任何如此复杂的东西组合成一个活的 生物体。

什么，没有神话？

本章的不寻常之处在于，它没有以列出一个 神话的清单。这只是因为很难找到关于这个主题的任何神话。 与太阳、彩虹或地震等不同，迷人的极小世界从未引起原始人的注意。 与太阳、彩虹或地震不同的是，极小的世界从未引起原始人的注意。如果你想一想这一点 分钟，这其实并不令人惊讶。他们甚至没有办法知道它的存在。 因此，他们当然没有发明任何神话来解释它！直到有一天，他们发明了一个新的神话。直到 直到16世纪发明了显微镜，人们才发现池塘和湖泊、土壤和灰尘，以及其他一些东西。 直到十六世纪发明了显微镜，人们才发现池塘和湖泊、土壤和灰尘，甚至我们自己的身体，都充满了微小的生物。 生物，它们太小，无法看到，但却很复杂，而且以它们自己的方式，很美丽–或者说很可怕，这取决于人们对它们的看法。 也许是可怕的，取决于你如何看待它们。

尘螨与蜘蛛有远亲关系，但太小了，除非是小斑点，否则无法看到。 小斑点。每个家庭都有数以千计的尘螨，它们在每块地毯和每张床上爬行，很可能包括你的。 和每张床，很可能包括你的床。如果原始人都知道 你可以想象，他们可能会发明什么样的神话和传说来解释它们！但是在显微镜发明之前，人们还没有发现它们。 但是在显微镜发明之前，人们甚至没有梦想过它们的存在 - 所以也就没有关于它们的神话。而且，尽管它很小，即使是一只尘螨 含有超过100万亿个原子。

尘螨太小，我们无法看到，但它们所组成的细胞 构成的细胞则更小。生活在它们体内的细菌–还有我们–数量众多，甚至比这还小。 数量庞大的细菌甚至比这还小。

而原子甚至远比细菌小得多。整个世界是由难以置信的小东西组成的 由令人难以置信的小东西组成，小到肉眼都看不见–然而 然而，即使是现在，一些人认为是由全知全能的神赐予我们的神话或所谓的圣书中，没有一个提到它们。 都没有提到它们！事实上，当你看那些被认为是由一个全知全能的神赐予我们的神话或所谓的圣书时，你就会发现，它们根本没有被提到。事实上，当你看那些神话 和故事时，你可以看到它们不包含任何科学的知识。 耐心研究出来的任何知识。它们没有告诉我们宇宙有多大或多老。 它们没有告诉我们如何治疗癌症；它们没有解释万有引力或内燃机；它们没有说明 内燃机；他们不告诉我们关于细菌、核聚变、电力或麻醉剂的情况。 电，或麻醉剂。事实上，毫不奇怪，圣书中的故事（）所包含的关于世界的信息并不比最初的原始人所知道的多。 含有关于世界的更多信息，而这些信息是最先开始讲述这些故事的原始人所知道的。如果这些 “圣典 如果这些 “圣书 “真的是由全知全能的神灵所写，或口述，或启发。 你不觉得奇怪吗，这些神没有说任何关于这些 重要和有用的东西？

5 为什么我们有黑夜和白天，冬天和夏天？

我们的生活被两个伟大的节奏所支配，一个比另一个慢得多。快的是每天黑暗和光明的交替，每24小时重复一次，慢的是每年冬天和夏天的交替，重复时间略高于365天。毫不奇怪，这两种节奏都催生了神话。特别是昼夜循环在神话中非常丰富，因为太阳似乎以戏剧性的方式从东向西移动。有几个民族甚至把太阳看作是一辆金色的战车，由一位神灵驾驶着穿越天空。

澳大利亚的原住民在他们的岛屿大陆上与世隔绝了至少4万年，他们有一些世界上最古老的神话故事。这些神话大多以一个被称为 “梦境 “的神秘时代为背景，当时世界已经开始，并由动物和巨人祖先组成的种族居住。不同部落的原住民有不同的梦幻时代神话。第一个神话来自居住在澳大利亚南部弗林德斯山脉的一个部落。

在梦里，有两只蜥蜴是朋友。一只是山羊（澳大利亚对大型巨蜥的称呼），另一只是壁虎（一种可爱的小蜥蜴，脚上有吸力，可以爬上垂直表面）。这些朋友发现，他们的一些其他朋友被 “太阳女 “和她的一群黄色野狗屠杀了。

大山羊对太阳女大发雷霆，向她投掷回旋镖，把她打出了天空。太阳在西方地平线上消失了，世界陷入了黑暗。两只蜥蜴惊慌失措，拼命想把太阳打回天空，以恢复光明。山羊拿起另一个回旋镖，向西扔去，扔到太阳消失的地方。正如你可能知道的那样，回旋镖是一种非凡的武器，它能回到投掷者身边，所以蜥蜴们希望回旋镖能将太阳勾回天空。它没有成功。然后，他们试着向各个方向扔回力镖，模糊地希望能把太阳找回来。最后，蜥蜴只剩下一个回旋镖，在绝望中他把它扔到了东方，与太阳消失的方向相反。这一次，当它回来时，它把太阳也带来了。从那时起，太阳就重复着同样的模式，在西方消失，在东方重新出现。

世界各地的许多神话和传说都有一个相同的奇怪特点：一个特定的事件发生了一次，然后，由于从未解释过的原因，同样的事情不断发生，直到永远。

这是另一个原住民神话，这次是来自澳大利亚东南部。有人把鸸鹋（澳大利亚鸵鸟的一种）的蛋扔到了天上。太阳从蛋中孵化出来，点燃了一堆木柴，而这堆木柴恰好 （出于某种原因）在上面。天神注意到这种光对人很有用，于是他让他的仆人从那时起每天晚上出去，把足够的木柴放在天空中，以便第二天照亮。

季节的较长周期也是世界各地的神话的主题。北美本土的神话，像其他许多神话一样，经常有动物角色。在这个来自加拿大西部塔赫坦族的神话中，豪猪和海狸之间就季节应该多长发生了争吵。豪猪希望冬天能持续五个月，所以他举起了他的五个手指。但是海狸希望冬天持续的时间比这个长–他的尾巴上有多少条沟。豪猪很生气，坚持要一个更短的冬天。他戏剧性地咬掉了自己的拇指，举起了剩下的四个手指。从那时起，冬天就持续了四个月。

我发现这是一个相当令人失望的神话，因为它已经假定会有冬天和夏天，并且只解释了每个季节会持续多少个月。希腊神话中的珀尔塞福涅至少在这方面要好一些。

珀尔塞福涅是主神宙斯的女儿。她的母亲是德墨忒尔（Demeter），大地和庄稼的生育女神。珀尔塞福涅深受德墨忒尔的喜爱，她帮助德墨忒尔照看庄稼。但冥王哈迪斯，即冥界之神，也爱珀尔塞福涅。有一天，当她在一片鲜花盛开的草地上玩耍时，一道巨大的鸿沟裂开了，哈迪斯乘着他的战车从下面出现；他抓住珀耳塞福涅，把她抱了下去，让她成为他黑暗的地下王国的女王。德墨忒耳因失去爱女而悲痛欲绝，她停止了植物的生长，人们开始挨饿。最后，宙斯派众神的信使赫尔墨斯下到冥界，把珀耳塞福涅接回活人和光明之地。不幸的是，结果发现珀尔塞福涅在冥界时吃了六颗石榴籽，这意味着（按照我们在神话中已经习惯的那种逻辑）她每年必须回到冥界六个月（每颗石榴籽一个月）。所以珀尔塞福涅在一年中的部分时间里生活在地面上，从春天开始，一直到夏天。在这段时间里，植物生长旺盛，一切都很快乐。但在冬天，当她因为吃了那些讨厌的石榴籽而不得不返回冥府时，地面就会变得寒冷而贫瘠，什么也长不出来。

从白天到黑夜，从冬天到夏天，*真正的*变化是什么？

每当事物以非常精确的节奏变化时，科学家们就会怀疑，要么某样东西像钟摆一样摆动，要么某样东西在旋转：转来转去。就我们的日常和季节性节律而言，是第二种情况。季节性节律是由地球每年围绕太阳的轨道来解释的，距离约为9300万英里。而每天的节奏则是由地球像陀螺一样一圈一圈地旋转来解释的。

太阳在天空中移动的错觉就是这样–一个错觉。它是相对运动的幻觉。你会经常遇到同类的幻觉。你在一列，站在另一列火车旁边的一个车站。突然间，你似乎开始’移动'。但随后你意识到，你实际上根本没有在移动。是第二辆火车在移动，方向相反。我记得我第一次坐火车的时候就被这种幻觉所吸引。(我当时一定很年轻，因为我还记得我在第一次火车旅行中弄错的另一件事。当我们在站台上等待时，我的父母一直在说’我们的火车马上就要来了’和’我们的火车来了’之类的话，然后又说’这就是我们的火车了'。我很兴奋地坐上去，因为这是我们的火车。我在走廊上走来走去，对一切都感到惊叹，而且非常自豪，因为我认为我们拥有这里的每一点。）

相对运动的幻觉在另一个方面也起作用。你认为另一列火车已经移动，但却发现是你自己的火车在移动。要区分表面上的运动和真正的运动是很难的。当然，如果你的火车是以颠簸的方式启动的，这很容易，但如果你的火车是非常平稳地移动的，那就不容易了。当你的火车超过一列稍慢的火车时，你有时会欺骗自己，以为你的火车是静止的，而另一列火车正在缓慢地向后移动。

太阳和地球的情况也是如此。太阳并不是真的在我们的天空中从东向西移动。真正发生的是地球，像宇宙中几乎所有的东西（顺便说一下，包括太阳本身，但我们可以忽略这一点），正在一圈一圈地旋转。从技术上讲，我们说地球是在其 “轴 “上旋转：你可以把轴想象成有点像一个轴，从北极到南极，直接穿过地球。太阳相对于地球几乎保持静止（而不是相对于宇宙中的其他事物，但我只想写写在地球上的我们看来的情况）。我们旋转得太平稳了，感觉不到运动，而我们呼吸的空气也随着我们旋转。如果不是这样，我们会感觉到它是一股强大的奔腾的风，因为我们以每小时一千英里的速度旋转。至少，这是在赤道上的旋转速度；显然，当我们接近北极或南极时，我们的旋转速度更慢，因为我们所站的地面要完成绕轴一周的路程更短。由于我们感觉不到地球的旋转，而空气也随着我们旋转，这就像两列火车的情况一样。我们可以知道我们正在移动的唯一方法是看那些不随我们旋转的物体：像星星和太阳这样的物体。我们所看到的是相对运动，而且–就像火车一样–看起来好像我们是静止的，而星星和太阳在我们的天空中移动。

一个叫维特根斯坦的著名思想家曾经问过一个叫伊丽莎白-安斯科姆的朋友和学生。

‘为什么人们说认为太阳绕着地球转而不是认为地球在轴上转动是很自然的？

安斯康布小姐回答。

我想是因为它看起来就像太阳绕着地球转一样。

‘好吧，‘维特根斯坦回答说，‘如果它看起来像地球在轴上转动，会是什么样子？

你试着回答一下!

如果地球以每小时一千英里的速度旋转，为什么当我们在空中直接跳起时，我们不会在不同的地方？好吧，当你在一列以每小时100英里速度行驶的火车上时，你可以在空中跳起，而你仍然落在火车的同一个地方。你可以认为自己在跳起时被火车抛向前方，但感觉并不是这样，因为其他东西都在以同样的速度向前移动。你可以在火车上把球直接扔上去，然后它又直接落下来。你可以在火车上玩一个非常好的乒乓球游戏，只要火车平稳行驶，没有加速或减速或快速转弯。(但只能在一个封闭的车厢里。如果你试图在一辆开放的卡车上打乒乓球，球会被吹走。这是因为在封闭的车厢里，空气与你同在，但当你站在一辆敞开的卡车上时，空气就不一样了）。当你在一个封闭的铁路车厢里以稳定的速度行驶时，无论速度有多快，就乒乓球或火车上发生的任何事情而言，你都可能是站在原地不动。然而，如果火车正在加速（或减速），而你在空中跳起，你就会在不同的地方下来！这时，你就会发现，在火车上发生的一切都在你的掌控之中。而在加速或减速或转弯的火车上玩乒乓球，将是一个奇怪的游戏，尽管车厢内的空气相对于车厢是死寂的。我们稍后再来讨论这个问题，与你在轨道空间站里扔东西时的情况有关。

昼夜不停地工作–和日历

夜晚让位给白天，白天让位给夜晚，因为我们碰巧站在世界的那一部分旋转着面对，或者旋转着进入阴凉处。但几乎同样戏剧性的是，至少对我们这些远离赤道的人来说，从夏季的短夜和长热天到冬季的长夜和短冷天的季节性变化。

白天和黑夜之间的差别是巨大的–如此巨大，以至于大多数动物物种要么在白天要么在黑夜中茁壮成长，但不能同时进行。它们通常在 “休息 “期间睡觉。人类和大多数鸟类在晚上睡觉，在白天从事生活事务。刺猬和美洲虎以及许多其他哺乳动物在夜间工作，在白天睡觉。

同样，动物也有不同的方式来应对冬季和夏季之间的变化。很多哺乳动物在冬天长出厚厚的毛发，然后在春天脱掉。许多鸟类和哺乳动物也会迁徙，有时是长途跋涉，在靠近赤道的地方过冬，然后在夏天迁回高纬度地区（极北或极南），那里昼长夜短，食物丰富。一种被称为北极燕鸥的海鸟将这一点发挥到了极致。北极燕鸥在北极地区度过了整个夏天。然后，在北方的秋天，它们向南迁徙–但它们并没有在热带地区停留，而是一直到南极。书籍有时将南极称为北极燕鸥的 “越冬地”，但这当然是无稽之谈：当它们到达南极时，已经是南方的夏天了。北极燕鸥迁徙得如此之远，以至于它有两个夏天：它没有 “越冬地”，因为它没有冬天。我想起了我的一个朋友的玩笑话，他在英国的夏天住在，然后去非洲热带地区 “熬过冬天”！

一些动物避免过冬的另一种方式是在冬天睡觉。这被称为 “冬眠”，来自拉丁语中的 “冬眠“一词。熊和地松鼠是许多哺乳动物中的一种，还有相当多的其他种类的动物，都会冬眠。有些动物在整个冬天持续睡觉；有些动物大部分时间都在睡觉，偶尔会搅动一下疲软的活动，然后再睡觉。通常在冬眠期间，它们的体温会急剧下降，它们体内的一切都会变慢，几乎停滞不前：它们的内部引擎只是勉强地运转。在阿拉斯加甚至有一种青蛙，它甚至在一块冰块中冻成了固体，在春天解冻后又恢复了活力。

即使那些像我们一样不冬眠或不迁徙以避开冬天的动物也必须适应季节的变化。树叶在春天发芽，在秋天落下（这就是为什么在美国被称为 “秋天”），所以夏天绿意盎然的树木在冬天变得憔悴和光秃。羔羊在春天出生，所以它们在成长过程中得到了温暖的温度和新草的好处。我们可能不会在冬天长出长长的羊毛大衣，但我们经常穿着它们。

所以我们不能忽视季节的变化，但是我们了解它们吗？许多人不了解。甚至有一些人不明白，地球绕着太阳运行需要一年的时间–事实上，这就是一年的时间!根据一项民意调查，19%的英国人认为需要一个月，在其他欧洲国家也发现了类似的百分比。

即使在那些了解一年意味着什么的人中，，也有很多人认为地球在夏天离太阳更近，在冬天更远。告诉澳大利亚人，他们穿着比基尼在炙热的海滩上烧烤圣诞大餐。当你想起在南半球，12月是仲夏，6月是仲冬，你就会意识到，季节不可能是由地球离太阳的距离变化造成的。一定有另一种解释。

除非我们首先看一看是什么让天体与其他天体接轨，否则我们无法在这个解释上走得很远。所以这就是我们接下来要做的。

进入轨道

为什么行星会留在围绕太阳的轨道上？为什么任何东西都会围绕其他东西运行？这一点最早是由有史以来最伟大的科学家之一艾萨克-牛顿爵士在17世纪理解的。牛顿表明，所有的轨道都是由重力控制的–与把落地苹果拉向地面的重力相同，但规模更大。(唉，关于牛顿是在一个苹果从他头上弹下来时得到这个想法的故事可能并不真实）。

牛顿想象在一座很高的山顶上有一门大炮，炮管水平地指向大海（山在海岸上）。它发射的每一个球似乎一开始都是水平运动的，但同时它又是向大海落下的。在海面上的运动和向海面上的坠落相结合，形成了一条优美的下行曲线，最后溅起了水花。重要的是要明白，球一直在下降，即使是在曲线的早期、较平坦的。并不是说它在水平方向上行驶了一段时间后，突然改变了主意，就像一个卡通人物意识到自己应该下落，于是开始下落一样！"。

炮弹在离开枪口的那一刻开始下落，但你没有看到下落的动作，因为球也在（几乎）水平运动，而且速度相当快。

现在让我们把大炮做得更大更强，让炮弹在最后溅到海里之前走了很多英里。仍然有一个向下的曲线，但这是一个非常渐进的、非常 “平坦 “的曲线。行进的方向在相当多的时间里几乎是水平的，但尽管如此，它仍然一直在下降。

让我们继续想象一个越来越大的大炮，威力越来越大：威力大到球在进入海里之前已经走了很长一段路。现在，地球的曲率开始发挥作用。炮弹仍然一直在 “下落”，但由于地球的表面是弯曲的，“水平 “现在开始意味着有点奇怪的东西。炮弹仍然像以前一样，沿着一条优美的曲线。但是，当它慢慢向海面弯曲时，海面就会远离它，因为这个星球是圆的。因此，炮弹需要更长的时间才能最终溅落到海里。它仍然一直在下降，但它是围绕着地球下降的。

你可以看到争论的方向。我们现在想象一门威力巨大的大炮，使球一直绕着地球转，直到它回到它开始的地方。它仍然在 “坠落”，但其坠落的曲线与地球的曲率相匹配，因此它绕地球一圈而不靠近大海。它现在在轨道上，并将继续无限期地围绕地球运行，假设没有空气阻力使其减速（在现实中会有的）。它仍然会 “坠落”，但其长期坠落的优美曲线将环绕地球，并一次又一次地环绕。它的行为就像一个微型的月亮。事实上，这就是卫星–人造 “卫星”。它们都在 “坠落”，但它们从未真正坠落。用于转播长途电话或电视信号的卫星处于一种特殊的轨道，称为地球静止轨道。这意味着它们环绕地球的速度被巧妙地安排，使其与地球在其轴上旋转的速度完全相同：也就是说，它们每24小时环绕地球一次。这意味着，如果你想一想，它们总是在地球表面的同一位置上盘旋。这就是为什么你可以将你的卫星天线精确地对准正在向下发射电视信号的特定卫星。

当一个物体，如空间站，在轨道上时，它一直在 “下降”，而空间站中的所有物体，无论我们认为它们是轻还是重，都在以同样的速度下降。这是一个很好的地方，可以停下来解释一下质量和重量之间的区别，正如我在上一章所承诺的那样。

轨道空间站中的所有物体都是无重的。但它们并不是无质量的。它们的质量，正如我们在那一章看到的，取决于它们所包含的质子和中子的数量。重量是重力对你的质量的拉力。在地球上，我们可以用重量来测量质量，因为各地的拉力（或多或少）是一样的。但是，由于质量更大的行星有更强的引力，你的重量会根据你所在的行星而改变，而你的质量无论在哪里都保持不变–即使你在轨道上的空间站中完全没有重量。你在空间站上是失重的，因为你和称重机将以相同的速度 “下降”（即所谓的 “自由落体”）；所以你的脚不会对称重机施加压力，因此称重机将把你登记为失重。

但是，尽管你是失重的，你也远非无质量。如果你大力跳离空间站的 “地板”，你会射向 “天花板”（哪是地板哪是天花板并不明显！）而且，无论天花板有多远，你都会撞到你的头，而且会很疼，就像你摔到了你的头一样。而空间站里的其他东西也同样会有自己的质量。如果你在舱内有一个炮弹，它将无重量地漂浮，这可能使你认为它像同样大小的沙滩球一样轻。但如果你试图把它扔过机舱，你很快就会知道它并不像沙滩球那么轻。扔它会很费劲，如果你想扔的话，你可能会发现自己向相反的方向射去。炮弹会感觉很重，尽管它没有显示出 “向下 “走向空间站地板的特殊趋势。如果你成功地将炮弹扔过房间，当它撞到路径上的东西时，它的行为会像任何重物一样，如果它直接或在弹出墙壁后撞到你的同伴宇航员，那就不好了。如果它撞到另一个炮弹，两者会以适当的 “沉重 “感觉相互弹开，而不像一对乒乓球，它们也会相互弹开，但很轻。我希望这能让你感受到重量和质量之间的区别。在空间站中，炮弹的质量要比气球大得多，尽管两者的重量相同–零。

鸡蛋、椭圆和逃逸重力

让我们回到我们在山顶上的大炮，并使它更有威力。会发生什么呢？好吧，现在我们需要了解一下伟大的德国科学家约翰内斯-开普勒的发现，他就生活在牛顿之前。开普勒表明，事物在空间中围绕其他事物运行的优美曲线并不是真正的圆，而是自古希腊时代就被数学家们称为 “椭圆 “的东西。椭圆有点像蛋形（只是 “有点”：蛋不是完美的椭圆）。圆是椭圆的一个特例；想想一个非常钝的鸡蛋，一个看起来像乒乓球的短小的鸡蛋。

有一个简单的方法来画一个椭圆，同时让自己相信圆是椭圆的一个特例。拿一根绳子，把两端绑在一起，打一个尽可能整齐的小结，使之成为一个圈。现在把针插在纸上，把绳子绕在针上，用铅笔穿过绳子的另一端，把它拉紧，用绳子的环完全伸展，围绕着针画。当然，你要画一个圆。

接下来，拿起第二根针，插在垫子上，紧挨着第一根针，让它们接触。你仍然会画一个圆，因为这两根针靠得很近，它们算作一根针。但现在有趣的部分来了。把大头针移开几英寸。现在，当你把绳子拉满时，你画出的形状将不是一个圆，而是一个 “蛋形 “椭圆。你把两根针放得越远，椭圆就越窄。你把两根针放得越近，椭圆就会越宽，也就是越圆，直到两根针变成一根针时，椭圆就会变成一个圆–这就是特殊情况。

现在我们已经遇到了椭圆，我们可以回到我们的超级大炮上。它已经把一个炮弹射入了一个我们假定为几乎是圆形的轨道。如果我们现在让它的威力更大，那么发生的情况是，轨道变成了一个更加 “拉伸 “的、不那么圆的椭圆。这被称为 “偏心 “轨道。我们的炮弹从地球上放大了相当长的一段距离，然后转身落回。地球是两个 “针 “中的一个。另一个 “针 “并不真正作为一个固体物体存在，但你可以把它看作是太空中的一个假想针。想象中的大头针有助于使一些人理解数学，但如果它使你感到困惑，那就忘记它吧。重要的是要认识到，地球并不在 “蛋 “的中心。轨道的一侧（“假想针 “的一侧）比另一侧（地球本身是 “针 “的一侧）离地球远得多。

我们继续使我们的大炮变得越来越强大。炮弹现在从，走了很长很长的路，只是刚刚被拉回来，落向地球。椭圆现在确实非常长，而且被拉长了。最终会有一个点，它不再是一个完全的椭圆：我们把炮弹发射得更快，现在额外的速度只是把它推到了不归路，地球的重力不能把它召唤回来。它已经达到了 “逃逸速度”，并且永远消失了（或者直到被另一个物体的引力所捕获，例如太阳）。

我们日益强大的大炮已经说明了走向和超越建立轨道的所有阶段。首先，球只是翻入海中。然后，随着我们以越来越大的力量连续发射球，它们的运动曲线变得越来越水平，直到球达到必要的速度，进入一个接近圆形的轨道（记住，圆是椭圆的一个特例）。然后，随着发射速度越来越快，轨道变得不再是圆形，而是更加细长，更加明显的椭圆。最后，“椭圆 “变得如此拉长，以至于它根本就不是一个椭圆：球达到了逃逸速度并完全消失了。

地球围绕太阳的轨道在技术上是一个椭圆，但它非常接近圆的特例。除了冥王星（反正现在也不被认为是行星），其他所有的行星也是如此。另一方面，彗星的轨道就像一个非常长、非常薄的鸡蛋。你用来画它的椭圆的 “针 “相距很远。

彗星的两个 “针 “中的一个是太阳。再说一次，另一个 “针 “不是空间中的真实物体：你只需要想象它。当彗星与太阳的距离最远时（称为 “远日点”，发音为app-heeleeon），它以最慢的速度旅行。它一直处于自由落体状态，但有些时候它是在远离太阳，而不是向太阳坠落。它慢慢地在远日点转弯，然后向太阳的方向坠落，坠落的速度越来越快，直到它绕着太阳放大（另一个 “针”），当它在离太阳最近的地方达到最高速度，称为近日点。(近日点 “和 “远日点 “来自希腊太阳神赫利俄斯的名字；peri是希腊语的 “近”，apo是 “远”。）彗星在近日点快速绕着太阳旋转，并在近日点的另一侧高速离开太阳。在围绕太阳旋转之后，彗星在远离太阳的过程中逐渐减慢速度，一直到远日点，在那里它的速度最慢；而且这个循环不断重复。

太空工程师利用一种叫做弹弓效应的东西来提高他们火箭的燃料经济性。卡西尼号太空探测器被设计用来访问遥远的土星，通过看似迂回的路线前往那里，但实际上是为了利用弹弓效应而狡猾地计划的。卡西尼号使用的火箭燃料远远少于直接飞往土星所需的燃料，在途中借用了三颗行星的重力和轨道运动。金星（两次），然后绕着地球回旋，最后从木星上猛烈跳起。在每一种情况下，它都像彗星一样绕着行星坠落，在行星绕着太阳呼啸而过时，通过挂在它的引力尾巴上获得速度。这四次弹弓式的助推力将卡西尼号抛向土星环和62颗卫星的系统，从那里它一直在发回令人惊叹的照片。

正如我所说，大多数行星都是以近乎圆形的椭圆方式围绕太阳运行。冥王星是不寻常的，不仅因为它太小而不能再被称为行星，而且还因为它有一个明显的偏心轨道。大部分时间它都在海王星的轨道之外，但在近日点时，它就会进入海王星的轨道，而且实际上比海王星更接近太阳，因为它的轨道接近圆形。然而，即使是冥王星的轨道，也不像彗星的轨道那样偏心。最著名的哈雷彗星只有在近日点附近才能被我们看到，那时它最接近太阳并反射太阳的光。它的椭圆轨道把它带到很远很远的地方，每隔75到76年才回到我们的附近。我在1986年看到了它，并把它给我的宝贝女儿朱丽叶看。我在她耳边说（当然她听不懂我在说什么，但我还是固执地低声说），我再也看不到它了，但当它在2061年返回时，她还会有机会。

顺便说一下，彗星的 “尾巴 “是一列尘埃，但它并不像我们想象的那样在彗星头部后面流出来。相反，它是被来自太阳的粒子流 “吹 “出来的，我们称之为太阳风。所以彗星的尾巴总是指向远离太阳的地方，无论彗星以何种方式飞行。有一个令人兴奋的建议，曾经局限于科幻小说，但现在由日本太空工程师实施，利用太阳风来推动配备了巨大 “风帆 “的航天器。就像在海上使用真正的风航行的游艇一样，理论上，太阳风太空游艇将提供一种非常经济的方式来旅行到遥远的世界。

夏天的侧影

现在我们了解了轨道，我们可以回到为什么我们有冬天和夏天的问题上。你会记得，有些人错误地认为这是因为我们在夏天离太阳更近，而在冬天更远。如果地球有一个像冥王星那样的轨道，这将是一个很好的解释。事实上，冥王星的冬天和夏天（都比我们这里经历的要冷得多）正是以这种方式造成的。

然而，地球的轨道几乎是圆形的，所以地球与太阳的接近程度不可能是导致季节变化的原因。值得一提的是，地球实际上在1月份离太阳最近（近日点），在7月份离太阳最远（远日点），但是椭圆轨道非常接近圆形，所以没有明显的区别。

那么，是什么导致了从冬天到夏天的变化？一些完全不同的东西。地球在一个轴上旋转，而轴是倾斜的。这种倾斜是我们有季节性的真正原因。让我们看看它是如何工作的。

正如我之前所说，我们可以把地轴看作是一根轴，一根贯穿地球的杆子，在北极和南极伸出来。现在把地球围绕太阳的轨道想象成一个更大的轮子，有它自己的轴，这次是穿过太阳，并在太阳的 “北极 “和 “南极 “伸出来。这两个轴可能完全平行，所以地球没有 “倾斜”–在这种情况下，正午的太阳似乎总是在赤道的正上方，而白天和黑夜在任何地方都是一样长的。将没有季节。赤道将永远是热的，，你越是远离赤道，向两极移动，它就会变得越来越冷。你可以通过远离赤道来获得凉爽，但不是通过等待冬天，因为没有冬天可以等待。没有夏天，没有任何形式的季节。

然而，事实上，这两个轴并不平行。地球自身旋转的轴（轴）相对于我们围绕太阳的轨道的轴（轴）是倾斜的。这个倾斜不是特别大–大约23.5度。如果它是90度（这大约是天王星的倾斜度），那么在一年中的某个时候，北极将直指太阳（我们可以称之为北仲夏），而在北仲冬则直指太阳。如果地球像天王星一样，在仲夏时节，太阳将一直在北极的头顶上（那里没有夜晚），而在南极则是冰冷和黑暗，没有白天的迹象。6个月后也是如此。

由于我们的星球实际上只倾斜了23.5度，而不是90度，所以我们从完全没有倾斜的无季节极端走向几乎完全倾斜的天王星极端，大约有四分之一的路程。这足以意味着，就像在天王星上一样，太阳在仲夏时节从未在地球的北极落下。这是一个永久的白天；但是，与天王星不同，太阳不在头顶上。随着地球的旋转，它似乎在天空中绕了一圈，但它从来没有完全沉入地平线以下。在整个北极圈内都是如此。如果你站在北极圈上，比如在冰岛的西北端，在仲夏日，你会看到太阳在午夜时分沿着北方的地平线滑过，但实际上从未落下。然后它将在中午时分绕到最高位置（不是很高）。

在苏格兰北部，也就是北极圈外一点的地方，仲夏的太阳远远低于地平线，足以形成一种夜晚–但不是非常黑暗的夜晚，因为太阳从来不会在地平线以下很远的地方。

因此，地轴的倾斜解释了为什么我们有冬天（当我们所在的星球远离太阳的位置倾斜时）和夏天（当它向太阳倾斜时），以及为什么我们在冬天有短日，在夏天有长日。但这能解释为什么冬天这么冷，夏天这么热吗？为什么太阳在正上方时比在低处、靠近地平线时感觉更热？这是同一个太阳，所以无论我们在什么角度看到它，它不应该同样热吗？不是的。

你可以忘记这样一个事实：当向太阳倾斜时，我们稍微靠近太阳。与太阳的总距离（约9300万英里）相比，这是一个无限小的差异（只有几千英里），与太阳在近日点的距离和太阳在远日点的距离（约300万英里）相比，仍然可以忽略不计。不，重要的是太阳光照射到我们身上的部分角度，以及夏季白昼较长、冬季较短的事实。正是这个角度使得中午的太阳比下午的太阳更热，也正是这个角度使得中午涂抹防晒霜比下午的更重要。正是这种角度和日照长度的结合，使植物在夏季比冬季生长得更多，以及由此产生的所有问题。

那么，为什么这个角度会有如此大的差别呢？下面是，这是一个解释的方法。想象一下，你在盛夏的正午进行日光浴，太阳高高在上。你背部中间的某一平方英寸的皮肤被光子（微小的光粒子）击中，其速度你可以用测光表来计算。现在，如果你在冬天的正午晒太阳，由于地球的倾斜，太阳在天空中相对较低，光线到达地球的角度较浅，更 “侧”：因此，一定数量的光子被 “分享 “到更大的皮肤区域。这意味着原来的一平方英寸的皮肤得到的可用光子的份额比仲夏时要小。你的皮肤是这样，植物的叶子也是这样，这真的很重要，因为植物利用阳光来制造它们的食物。

白天和黑夜，冬天和夏天：这些伟大的交替节奏主宰着我们的生活，以及所有生物的生活，也许除了那些生活在黑暗、寒冷的海洋深处的生物。另一组节奏对我们来说不那么重要，但对其他生物，如那些生活在海边的生物来说却非常重要，它们是由轨道上的月亮强加的节奏，主要通过潮汐发挥作用。月球周期也是古老而令人不安的神话的主题–例如，狼人和吸血鬼。但我现在必须不情愿地离开这个话题，继续讨论太阳本身。

6 什么是太阳？

太阳是如此 耀眼的光芒，在寒冷的气候中是如此令人欣慰，在炎热的气候中是如此无情地炙烤着。 难怪许多人都把它当作神来崇拜。太阳崇拜往往与月亮崇拜同时进行 太阳崇拜往往与月亮崇拜同时进行，而且太阳和月亮经常被认为是异性的 往往被认为是异性。尼日利亚和西非其他地区的提夫部落认为太阳是 是他们的大神阿旺多的儿子，而月亮是阿旺多的女儿。东南部非洲的巴罗特人 部落认为，太阳是月亮的丈夫，而不是她的兄弟。 兄弟。神话中常常把太阳当作男性，把月亮当作女性，但也可能是相反的。 但也可能是相反的。在日本的神道教中，太阳是天照大神，而月亮是她的兄弟奥特苏诺。 月亮是她的兄弟Ogetsuno。

在西班牙人于16世纪到来之前，那些在南美洲和中美洲繁荣的伟大文明 在西班牙人于16世纪到达之前，这些伟大的文明都崇拜太阳。安第斯山脉的印加人 安第斯山脉的印加人相信太阳和月亮是他们的祖先。墨西哥的阿兹特克人 与该地区更古老的文明，如玛雅，共享他们的许多神。 这些神中有几个与太阳有联系，或者在某些情况下就是太阳。阿兹特克人的 阿兹特克人的 “五个太阳的神话 “认为，在现在这个世界之前，曾有四个世界，每个世界都有自己的太阳。之前的四个 世界一个接一个地毁于灾难，这些灾难往往是由神灵设计的。 神设计的。第一个太阳是被称为黑特兹卡特利波卡的神；他与他的兄弟战斗。 Quetzalcoatl，后者用他的棍子把他打出了天空。经过一段时间的黑暗。 没有太阳，Quetzalcoatl成为第二个太阳。愤怒之下，特兹卡特利波卡把所有的人变成了猴子。 愤怒之下，特兹卡特里波卡把所有的人都变成了猴子，克萨尔科尔特尔把所有的猴子都吹走了，然后 辞职成为第二个太阳。

Tlaloc神随后成为第三个太阳。当Tezcatlipoca偷走了他的妻子Xochiquetzal时，他很恼火。 他生气了，拒绝让任何雨水落下，因此出现了 所以出现了可怕的旱灾。人们不停地乞求下雨，特拉洛克对他们的乞求感到非常厌烦。 他对他们的乞求感到厌烦，于是降下了一场火雨。这场雨烧毁了整个世界。 众神不得不重新开始。

第四个太阳是特拉洛克的新妻子，Chalchiuhtlicue。她开始时 但后来Tezcatlipoca让她非常难过，以至于她哭了52年的血泪。 没有停止过。这完全淹没了世界，而众神又一次不得不从头开始 从头开始。顺便说一句，这难道不奇怪吗，神话是如何具体说明一些小细节的？ 细节？阿兹特克人如何决定她哭了52年，而不是51或53年？

阿兹特克人认为第五个太阳就是我们现在仍然看到的那个太阳。 在天空中看到的第五个太阳是托那提乌（Tonatiuh）神，有时也被称为惠特齐罗波奇利（Huitzilopochtli）。他的母亲。 他的母亲Coatlicue在被一束羽毛意外地浸染后生下了他。 他的母亲Coatlicue在被一束羽毛意外怀孕后生下了他。这听起来可能很奇怪，但这种事情对那些在 传统神话中长大的人来说似乎很正常。 在传统神话中长大的人来说，这样的事情似乎很正常（另一位阿兹特克女神是在 另一位阿兹特克女神是被一个葫芦浸泡的，葫芦是一种像南瓜一样的水果的干皮）。 Coatlicue的400个儿子发现他们的母亲又一次怀孕了，非常愤怒，试图将她斩首。 他们试图砍下她的头。然而，在千钧一发之际，她生下了 惠特齐罗波奇特利。他一出生就全副武装，并不失时机地将他的400个同父异母的兄弟全部杀死。 同父异母的兄弟，除了几个逃到南方的人。然后，惠齐洛波奇特利 担任第五个太阳的职责。

阿兹特克人认为，他们必须用人作为牺牲品来安抚 太阳神，否则他就不会每天早上从东方升起。很显然 显然，他们没有想到要尝试一下不献祭的实验，看看太阳是否可能，只是可能，还是会升起。 太阳是否可能，只是可能，还是会升起。祭品本身是 著名的可怕。在阿兹特克人的全盛时期结束时，当西班牙人到达时 (带来了他们自己品牌的残酷性)，太阳崇拜已经升级到了一个血腥的高潮。 据估计，有20,000至80,000人被献给了太阳神的大庙。 1487年特诺奇特兰大庙的重新落成，估计有2万至8万人被献祭。各种礼物可以用来 但他真正喜欢的是人的血液和仍在跳动的心脏。 但他真正喜欢的是人的血液和仍在跳动的心脏。战争的主要目的之一是收集大量的 战争的主要目的之一是收集大量的战俘，以便将他们作为祭品，通常是将他们的心脏切掉 剜心。仪式通常在高处进行（更接近太阳），例如 例如，在阿兹特克人、玛雅人和印加人著名的宏伟金字塔的顶部。 都很有名。四个祭司将受害者按在祭坛上，而第五个祭司 挥舞着刀子。他以最快的速度把心脏切出来，这样，当他把心脏举起来时，它还在 当被举到太阳下时，它仍然在跳动。同时，这具无情而血腥的 血淋淋的尸体会顺着山坡或金字塔的斜坡滚到底部，在那里它将被老人收集起来。 在那里，它将被老人收集起来，然后被肢解，通常在仪式上被吃掉 饭。

我们还将金字塔与另一个古老的文明，即埃及文明联系起来。 埃及。古埃及人也是太阳崇拜者。他们最伟大的神之一 神之一是太阳神拉。

埃及的一个传说认为，天空的曲线是Nut女神的身体。 女神Nut的身体，在地球上拱起。每晚，女神都会吞下太阳，然后 第二天早上她又把太阳生出来。

不同的民族，包括古希腊人和诺森人，都有关于太阳是一辆在天空中行驶的战车的传说。 关于太阳是一辆在天空中行驶的战车的传说。希腊的太阳神被称为 他将自己的名字命名为与太阳有关的各种科学术语。 正如我们在第5章中所看到的那样，他为各种与太阳有关的科学术语命名。

在其他神话中，太阳不是一个神，而是一个神的最初创造物之一。 神。在中东沙漠的希伯来部落的创世神话中，部落的 神YHWH在他创造的六天中的第一天创造了光–但随后。 令人惊讶的是，他直到第四天才创造了太阳上帝创造了 神造了两道大光：大光管昼，小光管夜。 他还造了星星。在第一天，在太阳和星星存在之前，光从哪里来？ 我们没有被告知，在太阳和星星还没有出现的第一天，光从哪里来。

现在是时候转向现实了，转向太阳的真正性质，正如科学证据所证实的那样 科学证据所证明的。

太阳到底是什么？

太阳是一颗恒星。它和很多其他的星星没有什么不同。 只是我们碰巧在它附近，所以它看起来比其他的星星大得多，也亮得多。 其他的。出于同样的原因，太阳与其他恒星不同，感觉很热，如果我们直视它，会伤害我们的眼睛。 如果我们直视它，就会伤害我们的眼睛；如果我们在外面呆得太久，就会把皮肤烧红。它是 它不只是比其他任何恒星近一点点；它是远得多。我们很难掌握星星有多远。 空间有多大。事实上，这不仅仅是困难，这几乎是不可能的。 有一本可爱的书叫《地球搜索》，作者是约翰-卡西迪。 卡西迪写的一本可爱的书，它试图用一个比例模型来把握它。

1 拿着一个足球走到一个大场地上，把它放在地上，代表 太阳。

2 然后走到25米远的地方，扔下一颗花椒，代表着 地球的大小和它与太阳的距离。

3 月亮，按照同样的比例，将是一个针头，而它离花椒只有5 厘米远的花椒。

4 但是最近的另一颗恒星，半人马座，以同样的比例，将是另一个（稍小的）足球，位于……等等。 是另一个（稍小的）足球，位于大约……等等。 等一下……六千五百公里远！"。

可能有也可能没有围绕半人马座运行的行星，但肯定有围绕其他恒星运行的行星。 但肯定有围绕其他恒星运行的行星，也许是大多数恒星。而且每颗恒星和它的行星之间的距离 每颗恒星和它的行星之间的距离通常比恒星之间的距离要小。 本身。

明星是如何工作的

恒星（如太阳）和行星（如火星或木星）之间的区别是，恒星是明亮和热的，我们通过其自身的光线看到它们。 木星）之间的区别是，恒星是明亮和热的，我们通过它们自己的光看到它们，而 行星则相对较冷，我们只能通过附近恒星的反射光看到它们。 它们是围绕着恒星运行的。而这种差异又是由大小的差异造成的。 大小的不同。这就是原因。

任何物体越大，对其中心的引力就越强。 中心。一切事物都通过引力拉动一切。即使是你和我，也会对彼此产生一种引力。 彼此之间的引力。但这种引力太弱，除非至少有一个物体 是大的。地球很大，所以我们感到对它有强大的拉力，当我们 掉落的东西会 “向下 “掉落–也就是说，朝向地球的中心。 地球的中心。

恒星比地球这样的行星大得多，所以它的引力 要强得多。一个大的恒星的中间处于巨大的压力之下，因为一个巨大的 引力将恒星中的所有东西都拉向中心。而 恒星内部的压力越大，它就变得越热。当温度变得非常 高的时候–比你或我所能想象的要热得多–恒星开始 恒星开始表现得像一种缓慢作用的氢弹，释放出大量的热量和光。 光，我们看到它在夜空中闪闪发光。强烈的热量往往会使 星体像气球一样膨胀起来，但与此同时，重力又把它拉了回来。 在热量的外推和重力的内拉之间存在着一种平衡。 恒星就像它自己的调温器一样发挥作用。它越热，就越膨胀；而它越大，。 它越大，，中心的物质质量就越不集中。 它变得越大，中心的物质质量就越不集中，所以它就会冷却下来一些。这意味着它又开始收缩，而这 这意味着它又开始收缩，这又使它升温，如此反复。这听起来好像恒星像心脏一样跳进跳出，但它并不是这样。 心脏跳动，但它并不是这样的。相反，它沉淀为一个中等大小的 大小，这使恒星保持在合适的温度，以保持这种状态。

我一开始就说，太阳和许多其他的星星一样，只是一颗星星，但是 但实际上，有很多不同种类的恒星，而且它们有很大的范围。 大小。就恒星而言，我们的太阳不是很大。它比比邻星略大 半人马座略大，但比许多其他的恒星要小得多。

我们知道的最大的恒星是什么？这取决于你如何测量它们。 测量跨度最大的恒星被称为大犬座VY。从 侧面（直径），它的大小是太阳的2000倍。而太阳的 而太阳的直径是地球的100倍。然而，大犬座VY是如此的飘渺和轻盈 尽管它体积巨大，但其质量只有太阳的30倍，而不是数十亿倍。 如果它的物质密度相同，它的质量将是数十亿倍。其他的，比如说 其他的，比如手枪星，以及最近发现的恒星，比如海山二号和R136a1（不是一个很好听的名字！）。 一个非常响亮的名字！），其质量是太阳的100倍，甚至更大。而太阳的质量是 而太阳的质量是地球的30多万倍，这意味着海山二号的质量是地球的3000万倍。 的质量是地球的3000万倍。

如果像R136a1这样的巨型恒星有行星，它们一定离它非常非常远 否则它们会立即被烧成蒸气。它的引力是如此巨大（因为 它的引力是如此巨大（因为它的质量巨大），以至于它的行星确实可以在很远的地方，仍然被固定在 在其周围的轨道上。如果有这样一个星球，并且有人 住在上面，R136a1对他们来说可能就像我们的太阳对我们一样大。 因为尽管它大得多，但它也会远得多–事实上，它的距离正好是 事实上，它离我们的距离恰好，而且表面上的大小也恰好可以维持生命。 否则生命就不会在那里了

一个明星的生活故事

然而，事实上，不太可能有任何行星围绕着 R136a1，更不用说它们上的任何生命。原因是，极其巨大的恒星有非常短的 寿命很短。R136a1可能只有一百万年的历史，还不到太阳年龄的千分之一。 到目前为止，还不到太阳年龄的千分之一：没有足够的时间让生命进化。

太阳是一个更小、更 “主流 “的恒星：那种 有一个持续数十亿年（而不仅仅是数百万年）的生命故事，在这期间它 在这期间，它经历了一系列漫长的阶段，就像一个孩子在成长，成为一个成年人，经过中年，最终变老和死亡。 成年人，度过中年，最终变老和死亡。主流恒星 大部分由氢组成，是所有元素中最简单的。缓慢作用的 氢弹 “在恒星的内部将氢转化为氦，这是第二种 最简单的元素（以希腊太阳神赫利俄斯命名的其他元素），释放出大量的能量。 以热、光和其他种类的辐射形式释放大量的能量。你 记得我们说过，一颗恒星的大小是热的外推力和重力的内拉力之间的平衡。 和重力的内向拉力之间的平衡？好吧，这种平衡大致保持不变，使恒星在几十亿年的时间里保持着 恒星熬了几十亿年，直到它开始耗尽燃料。通常发生的情况是，恒星在不受约束的影响下坍缩成 在不受约束的重力影响下坍缩到自己体内–在这一点上所有的地狱 崩溃（如果有可能想象有什么比恒星内部更地狱的 的内部已经是地狱了）。

一颗恒星的生命故事太长了，天文学家只能看到它的一个小片段。 的微小快照。幸运的是，当他们用望远镜扫描天空的时候。 天文学家们可以发现一系列的恒星，每一颗都处于不同的发展阶段。 一些 “幼年 “恒星正处于从气体和尘埃云中形成的过程中。 像我们的太阳在45亿年前那样；大量的 “中年 “恒星，如我们的太阳。 很多像我们的太阳一样的 “中年 “恒星；还有一些老旧和垂死的恒星，它们预示着 预示着我们的太阳在另外几十亿年后会发生什么。 天文学家已经建立了一个丰富的恒星 “动物园”，有各种不同的大小和生命周期阶段。 在它们的生命周期中的不同阶段。动物园中的每一个成员都显示了其他恒星曾经是什么样子的 是什么样的，或者将是什么样的。

像我们的太阳这样的普通恒星最终会耗尽氢气，就像我刚才描述的那样。 正如我刚才所描述的那样，开始 “燃烧 “氦气（我把这句话放在引号里，因为它并不是真正的燃烧，而是在做一些更多的事情。 因为它并不是真的在燃烧，而是在做一些更热的事情。 更热的东西）。在这个阶段，它被称为 “红巨星”。太阳将在大约50亿年后成为一个红巨星 大约50亿年后，太阳将成为一个红巨星，这意味着它目前几乎处于其生命周期的中间。 这意味着它此刻几乎处于生命周期的中间阶段。早在那之前，我们可怜的小星球将 已经变得太热了，无法在上面生活。在20亿年后，太阳将比现在亮15%。 亮度，这意味着地球将像今天的金星一样。没有人 没有人能够在金星上生活：那里的温度超过400摄氏度。但是20亿年 但20亿年是一个相当长的时间，而且人类几乎肯定会在那之前早就灭绝了。 到那时，所以，将没有人再去炒菜。或者，也许我们的 也许我们的技术已经发展到我们可以真正把地球移到一个更舒适的轨道上。 更舒适的轨道。后来，当氦气也耗尽时，太阳将大部分消失在尘埃和碎片中。 消失在尘埃和碎片的云层中，留下一个被称为白矮星的微小核心，它将冷却并消逝。 它将会冷却并消逝。

超新星和星尘

对于那些比我们的太阳大得多、热得多的恒星来说，故事的结局是不同的。 的恒星来说，故事的结局就不一样了，它们比我们的太阳大得多，也热得多，就像我们刚刚谈到的巨星。这些怪兽 燃烧 “它们的氢气的速度要快得多，它们的 “氢弹 “核炉要比把氢核撞在一起更进一步。 氢弹 “的核炉更进一步，不仅仅是把氢核撞在一起变成氦核。 制造氦核。更大的恒星的热炉继续把氦核撞到一起 来制造更重的元素，以此类推，直到它们产生了各种各样的 更重的原子。这些较重的元素包括碳、氧、氮和铁（但迄今为止没有比铁更重的元素）。 到目前为止，没有比铁更重的元素）：这些元素在地球上非常丰富，而且在我们所有人身上都有。 我们。在相对较短的时间内，像这样的大型恒星最终会在被称为 “巨大的爆炸 “中自我毁灭。 而正是在这些爆炸中，形成了比铁更重的元素。 正是在这些爆炸中形成了比铁更重的元素。

如果海山二号明天爆炸成为一颗超新星会怎样？这将是 所有爆炸之母。不过不用担心：我们在八千年后才会知道这个消息。 再过8000年，也就是光在海山二号和我们之间的巨大距离上所需的时间。 这就是光在海山二号和我们之间旅行的时间（没有什么比光更快）。那么，如果海山二号 在8000年前爆炸了呢？那么，在这种情况下，爆炸产生的光和其他辐射 爆炸产生的光和其他辐射现在随时都可能到达我们这里。当我们 看到它，我们就会知道海山二号是在8000年前爆炸的。只有大约20个 超新星在有记载的历史中被看到过。伟大的德国科学家约翰内斯 开普勒在1604年10月9日看到了一颗超新星：自从他第一次看到这颗超新星以来，碎片已经扩大了。该 爆炸本身实际上发生在大约2万年之前，大约是尼安德特人灭绝的时候。 尼安德特人的灭绝。

超新星与普通恒星不同，可以创造比铁更重的元素：如铅和铀。 铁：例如，铅和铀。超新星的巨大爆炸将所有的 的元素，然后是超新星制造的元素，包括生命所需的元素。 包括生命所需的元素，在太空中散布开来。最终，富含重元素的尘埃云会再次开始循环。 最终，富含重元素的尘埃云将再次开始循环，凝结成新的恒星和行星。 这就是我们星球上的物质的来源，这就是为什么我们的星球含有 这就是为什么我们的星球包含了制造我们所需要的元素，碳、氮、氧等等：它们来自于一个世纪后留下的尘埃。 它们来自很久以前的超新星照亮宇宙后留下的尘埃。这就是 这就是 “我们是星尘 “这句诗的起源。这在字面上是真实的。 如果没有偶尔（但非常罕见）的超新星爆炸，生命所需的元素 就不会存在。

绕来绕去

我们不能忽视的一个事实是，地球和太阳上所有的 其他行星在同一 “平面 “内围绕它们的恒星运行。那是什么意思呢？ 从理论上讲，你可能会认为一个行星的轨道可以倾斜任何角度 与其他任何行星倾斜。但是事情并不是这样的。就好像天空中有一个看不见的 天空中有一个看不见的平盘，太阳在中心，而所有的 行星都在这个圆盘上运动，只是与中心的距离不同。更重要的是 更重要的是，这些行星都以相同的方向绕着太阳转动。

为什么？这可能是因为他们是如何开始的。让我们来看看 先看旋转的方向。整个太阳系，也就是太阳和行星。 开始时是一团缓慢旋转的气体和尘埃，可能是超新星爆炸的遗留物。 爆炸留下的。像宇宙中几乎所有其他自由漂浮的物体一样，这团云是在自己的轴上旋转的。 在自己的轴上旋转。是的，你已经猜到了：它的旋转方向 与现在围绕太阳运行的行星的方向相同。

现在，为什么所有的行星都 “在水平面上”，在那个平坦的 盘 “上？由于复杂的引力原因，我就不多说了。 但科学家们很清楚，在太空中的一大团旋转的气体和灰尘 倾向于形成一个旋转的圆盘，中间有一个巨大的肿块。而这 这就是我们的太阳系似乎发生的情况。尘埃、气体和小块的 物质不会停留在气体和灰尘上。重力吸引将它们拉向 它们的邻居，就像我在本章前面描述的那样。它们与那些邻居联合起来 形成更大的物质块。一块物质越大，它的引力就越大。 的引力就越大。因此，在我们的旋转盘中所发生的事情是，较大的 肿块变得更大，因为它们吸住了它们的小邻居。

到目前为止，最大的肿块成为中心的太阳。其他肿块，大到足以吸引更小的肿块，但离太阳足够远，不会被吸走。 大到足以吸引更小的块状物，并且离太阳足够远，不会被吸进太阳。 变成了行星。从离太阳最近的地方向外看。 我们现在称它们为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。旧的 冥王星被列在海王星之后，但如今它被认为太小，不能算作行星。 视为行星。

小行星和流星

在不同的情况下，也可能形成另一颗行星。 在火星和木星的轨道之间。但是那些本来可以结合在一起形成这颗行星的小碎片 但原本可以结合在一起形成这颗额外的行星的小碎片却被阻止了，可能是由于木星的引力存在。 可能是由于木星的引力存在，它们一直作为一个轨道上的碎片环留在那里，被称为小行星。 碎片的轨道，称为小行星带。这些小行星在火星和木星的轨道之间形成了一个环状物。 这些小行星在火星和木星的轨道之间形成了一个环形，如果它们设法聚集在一起的话，多余的行星就会在那里。 凑在一起。土星周围著名的星环也是出于类似的原因。 原因。它们本来可以凝聚在一起，形成另一颗卫星（土星已经有62颗卫星，所以这颗卫星本来可以成为一个新的卫星）。 卫星，所以这将是第63颗卫星），但它们实际上是作为一个岩石和尘埃的环独立存在的。 岩石和尘埃。在小行星带–相当于太阳的 在小行星带–相当于太阳的土星环–中的一些碎片大到可以被称为 小行星（有点像 “不太像行星”）。其中最大的一颗，被称为 谷神星，直径近1,000公里，大到可以像行星一样呈大致的球形。 但它们中的大多数只是形状不对的岩石和灰尘碎片。它们不时地相互碰撞 它们不时地相互碰撞，就像台球一样，有时它们中的一个会被踢出小行星带。 踢出小行星带，甚至可能接近另一颗行星，如地球。我们看到 它们很常见，，在高层大气中燃烧，成为 “流星 “或 “流星”。 ‘流星’或’流星’。

不太常见的情况是，一颗流星可能大到足以在穿越大气层的磨难中存活下来，并真正实现坠落。 足够大的流星在穿过大气层的过程中存活下来，并真正实现了坠落。1992年10月9日，一颗 一颗流星在大气层中解体，一块约有大砖头大小的碎片击中了纽约州皮克斯基尔的一辆汽车。 在纽约州皮克斯基尔的汽车。一颗更大的流星，有房子那么大，在西伯利亚上空爆炸了。 1908年6月30日在西伯利亚上空爆炸，烧毁了大面积的森林。

科学家们现在有证据表明，一颗更大的流星在6500万年前击中了尤卡坦。 在现在的中美洲，6500万年前，造成了一场全球性的灾难，这可能是杀死恐龙的原因。 这可能是杀死恐龙的原因。据计算，这次灾难性的碰撞所释放的能量 这场灾难性的碰撞所释放出的能量，要比美国所有核武器所释放的能量大几百倍。 如果世界上所有的核武器同时在尤卡坦爆炸，所释放的能量将是数百倍。 尤卡坦。届时将发生令人震惊的地震、史诗般的海啸和全球范围的 森林大火，浓密的尘埃和烟雾会使地球表面变暗多年。 浓厚的尘埃和烟雾将使地球表面变暗多年。

这将使需要阳光的植物挨饿，也使需要植物的动物挨饿。 动物，它们需要植物。令人惊奇的不是恐龙的死亡，而是我们的 哺乳动物的祖先却活了下来。也许有一小部分人是通过冬眠而生存下来的 在地下。

我们的生命之光

在本章的最后，我想谈一谈太阳的重要性 对生命的重要性。我们不知道宇宙中的其他地方是否有生命存在 (我将在后面一章中讨论这个问题），但我们知道，如果有生命存在的话，它几乎，肯定在一颗恒星附近。 生命，它几乎，肯定在一颗恒星附近。我们还可以说 如果它是像我们这样的生命，至少，它可能是在一个星球上 与它的恒星的表面距离差不多，就像我们与太阳的距离一样。我所说的 表观距离 “我指的是生命形式本身所感知的距离。 绝对距离可能要大得多，正如我们在超巨星R136a的例子中看到的那样 超巨型恒星R136a1的例子中看到的。但是如果表观距离相同，他们的太阳对他们来说就会 对他们来说，太阳的大小和我们的一样，这就意味着从它那里得到的热量和光线的数量 这就意味着从它那里得到的热量和光量将是差不多的。

为什么生命必须要靠近恒星？因为所有的生命都需要能量。 而能量的明显来源是星光。在地球上，植物收集太阳光，并将其能量提供给所有其他生物。 其能量提供给所有其他生物。植物可以说是以 太阳光。它们还需要其他东西，如空气中的二氧化碳，以及地面上的水和矿物。 地面上的矿物质。但它们从阳光中获得能量，并利用它来制造糖类。 制作糖类，这是一种燃料，可以驱动它们需要做的其他事情。 作。

没有能量，你就不能制造糖。而一旦你有了糖，你可以 你就可以通过 “燃烧 “来重新获得能量–尽管你永远不会得到所有的能量。 但你永远不会得到所有的能量；在这个过程中总是会损失一些。而当我们说 燃烧”，这并不意味着它化为乌有。从字面上看，燃烧它是 只是释放燃料中的能量的一种方式。还有更多的控制方式，让能量 能量涓涓流出，缓慢而有益。

你可以把绿叶想象成一个低矮的、分散的工厂，它的整个平顶就是一个巨大的太阳能板。 平坦的屋顶是一个巨大的太阳能电池板，捕获阳光并利用它来驱动屋顶下装配线的车轮 的装配线，在屋顶下。这就是为什么叶子很薄 这就是为什么叶子薄而平–给它们一个大的表面积，让阳光落在上面。工厂的最终 工厂的最终产品是各种糖类。然后，这些糖通过管道 然后通过叶子的脉络输送到植物的其他部分，在那里它们被用来制造其他东西。 比如淀粉，它是一种比糖更方便的储存能量的方式。最终，能量 淀粉或糖的能量被释放出来，用于制造植物的所有其他部分。 植物的其他部分。

当植物被食草动物（也就是 “吃植物的人”）吃掉时。 羚羊或兔子等 “吃植物的人”），能量被传递给食草动物。 食草动物–同样，其中一些能量在这个过程中也会损失。食草动物利用这些能量 来增强它们的身体，并在它们开展工作时为它们的肌肉提供能量。它们的 当然，它们的业务包括吃草或浏览更多的植物。这些能量 为食草动物行走、咀嚼、战斗和交配时的肌肉提供动力的能量 最终来自太阳，通过植物。

然后其他动物–食肉动物或 “食肉动物” –出现并吃掉食草动物。 出现并吃掉食草动物。能量再次被传递（也有一些能量在转换过程中丢失）。 它为食肉动物的肌肉提供能量，因为它们要做的是 进行它们的工作。在这种情况下，它们的业务包括猎取更多的 在这种情况下，它们的业务包括猎取更多的食草动物来吃，以及它们所做的所有其他事情，如交配、战斗和爬树。 爬树，以及在哺乳动物的情况下，为它们的婴儿制造牛奶。不过，最终还是 阳光最终提供了能量，尽管现在这种能量已经通过非常间接的途径到达了它们身边。 他们是通过一个非常间接的途径。而在这一间接途径的每一个阶段，都有相当一部分能量损失了 而在这一间接途径的每一个阶段，都有相当一部分的能量流失–以热量的形式流失，这对加热宇宙其他部分这一无用的任务做出了贡献。

其他动物，即寄生虫，以食草动物和食肉动物的活体为食。 食肉动物的活体上。同样，为寄生虫提供动力的能量最终来自于太阳。 再一次，不是所有的能量都被使用，因为有些能量以热量的形式被浪费了。

最后，当任何东西死亡时，无论是植物、食草动物、食肉动物或 寄生虫，它都可能被清道夫吃掉，如埋葬的甲虫，或者它可能腐烂–被细菌和真菌吃掉，后者只是另一种清道夫。 被细菌和真菌吃掉，这只是一种不同的清道夫。然而，再次。 来自太阳的能量被传递出去，而其中一些能量又以热量的形式泄露出去。 这就是为什么堆肥是热的。堆肥中的所有热量最终都来自于太阳。 来自太阳，在前一年被多叶的太阳能板捕获。有一种迷人的 澳大利亞的鳥類叫Megapodes，它們利用堆肥的熱量來孵化 它们的蛋。与其他鸟类不同的是，它们坐在蛋上，用它们的体温来温暖它们。 其他鸟类坐在蛋上，用它们的体温给蛋加温，而巨型鸟类则建造一个大的堆肥，在里面产蛋。它们通过堆积 它们通过在上面堆放更多的堆肥来调节堆的温度，使之更热，或移除堆肥使之更冷。 使其温度降低。但所有的鸟类最终都会利用太阳能来孵化它们的 蛋，无论是通过它们的体温还是通过堆肥。

有时植物没有被吃掉，而是沉入泥炭沼泽。几个世纪以来。 它们被上面增加的新层压入泥炭层中。人们在 爱尔兰西部或苏格兰群岛的人们挖出泥炭，并将其切成砖块大小的 大块，他们将其作为燃料燃烧，以使他们的房子在冬天保持温暖。再一次，它是 在这种情况下，被困的阳光–在几个世纪前被困的–其能量被释放在。 在高威和希伯来群岛的火堆和灶台中释放出能量。 赫布里底群岛。

在适当的条件下，经过几百万年，泥炭可以变成 压实和转化，从而最终成为煤。就重量而言，煤 是一种比泥炭更有效的燃料，燃烧的温度也高得多。 正是煤火和火炉为十八和十九世纪的工业革命提供了动力。 十八世纪和十九世纪的工业革命正是由煤火和火炉提供动力。

炼钢厂或高炉的强烈热量，炽热的火箱 维多利亚时代的蒸汽机在铁轨上轰轰作响，或者他们的船只在海中穿梭。 所有这些热量最初都来自太阳，通过3亿年前的绿色植物的叶子。 3亿年前的植物叶子。

工业革命中的一些 “黑暗的撒旦式工厂 是由蒸汽动力驱动的，但许多早期的棉纺厂是由水轮驱动的。 轮。磨坊建在一条水流湍急的河边，河水通过管道流过车轮。 轮。这个水轮带动一个大轴或传动轴，贯穿整个工厂。 工厂的长度。沿着传动轴，皮带和齿轮驱动着各种纺纱机、梳理机和织布机。 纺纱机、梳理机和织布机。即使这些机器最终也是由 太阳。这里是如何做到的。

水轮由水驱动，在重力作用下被拉下山。 但这只是因为在高地上有持续的水供应。 它可以从那里流向山下。这些水是以雨的形式提供的，来自云层。 落在山丘和山脉上。而云层的水是通过 而云层通过地球上的海洋、湖泊、河流和水坑的蒸发获得水。蒸发需要能量，而这种能量来自于太阳。所以最终 驱动水轮的能量，使纺纱机和织布机的皮带和齿轮转动。 机和织布机的皮带和齿轮的能量都来自于太阳。

后来的棉纺厂是由燃煤蒸汽机驱动的–再次 使用最终来自太阳的能量。但在完全转用蒸汽之前 工厂经历了一个中间阶段。他们保留了大水车来驱动 但使用蒸汽机将水抽到水箱中，然后从水箱中流到水轮上。 它从水轮上流下来，然后再被抽回去。因此，无论水是由太阳提升到 水是由太阳升到云层中，还是由燃煤蒸汽机升到水箱中，其能量都是由太阳升起的。 蒸汽机提升到水箱中，能量仍然首先来自于太阳。所不同的是 不同的是，蒸汽机是由植物在几百万年前收集的阳光驱动的。 不同的是，蒸汽机是由植物在几百万年前收集并储存在地下煤炭中的阳光驱动的，而河流上的水轮则是由仅有的几个月的阳光驱动的。 而河流上的水轮则是由几周前的阳光驱动，并以水的形式储存在山顶上。 而河上的水车则是由几周前的阳光驱动的，并以水的形式储存在山顶上。这种 “储存的太阳光 “被称为势能。 因为水有潜力–其中的力量–可以做功。 在下坡时做功。

这给了我们一个很好的方法来理解生命是如何由太阳提供动力的。 当植物利用阳光来制造糖分时，就像把水抽到山上，或抽到工厂屋顶的水箱中一样 灌入工厂屋顶上的水箱。当植物（或吃植物的食草动物，或吃食草动物的食肉动物 食草动物）使用糖（或由糖制成的淀粉。 或由淀粉制成的肉），我们可以认为糖是被 燃烧：例如，慢速燃烧的，以驱动肌肉，就像煤炭被 快速燃烧以产生蒸汽，推动工厂的传动轴。

如果我们真的烧掉我们的糖和其他食物燃料，这对我们没有任何好处。 其他食物燃料，对我们没有任何好处。燃烧是一种浪费和破坏性的方式来 恢复太阳储存的能量。在我们的细胞中发生的事情是如此的缓慢和谨慎 仔细调节，就像水从山上流下来，驱动一系列的 水轮。在绿叶中进行的由太阳驱动的化学反应是为了制造糖。 糖，相当于把水抽上山。动物和植物细胞中的化学反应 例如，用于驱动肌肉的动物和植物细胞中的化学反应，是在精心控制的阶段中获得能量的。 在精心控制的阶段，一步一步地获得能量。高能量的燃料，糖类或其他什么东西，都是通过哄骗来的。 无论它们是什么，都被哄骗着分阶段释放它们的能量，通过一连串的化学反应下来。 层层叠叠的化学反应，每一个反应都为下一个反应提供能量，就像一条溪流从一系列的小瀑布中滚滚而下 就像小溪从一系列的小瀑布中流下，转动一个又一个的小水轮。

无论细节如何，所有的水轮、齿轮和驱动轴 生活的所有水轮、齿轮和传动轴最终都由太阳提供动力。如果这些古人意识到所有的生命有多么重要，他们也许会 如果他们意识到所有的生命是多么的依赖太阳，也许他们会更加虔诚地崇拜太阳。 依赖于它。我现在想知道的是，有多少其他恒星在它们自己的轨道上驱动着生命的引擎 自己的轨道行星上的生命引擎。但这必须等待以后的章节。

7 什么是彩虹？

吉尔伽美什史诗是有史以来最古老的故事之一。它比希腊人或犹太人的传说更古老，是苏美尔文明的古老英雄神话，苏美尔文明在5000至6000年前在美索不达米亚（现在的伊拉克）盛行。吉尔伽美什是苏美尔神话中伟大的英雄国王–有点像英国传说中的亚瑟王，因为没有人知道他是否真的存在，但有很多关于他的故事。像希腊英雄奥德修斯（尤利西斯）和阿拉伯英雄水手辛巴德一样，吉尔伽美什进行了史诗般的旅行，他在旅行中遇到了许多奇怪的事情和人。其中一个是一个叫乌特纳帕斯提姆的老人（一个非常非常老的人，几百年前），他告诉吉尔伽美什一个关于自己的奇怪故事。对吉尔伽美什来说，这似乎很奇怪，但对你来说可能就不那么奇怪了，因为你可能听说过一个类似的故事……关于另一个名字不同的老人。

Utnapashtim告诉吉尔伽美什，在许多世纪以前，有一次众神对人类很生气，因为我们发出的声音太大，他们无法入睡。

首席神恩利尔建议他们派一场大洪水来消灭所有人，这样众神就可以好好地，休息一下了。但水神Ea决定警告Utnapashtim。伊阿告诉乌特纳帕斯提姆拆掉他的房子，建造一艘船。这必须是一艘非常大的船，因为乌特纳帕斯提姆要把 “所有生物的种子 “都装进船里。乌特纳帕斯提姆及时地建造了这艘船，在雨下了六天六夜没有停歇之前。随之而来的洪水淹没了所有不在船内的人和物。到了第七天，风停了，水面变得平静无波。

乌特纳帕斯提姆在密封的船上打开一个舱门，放出一只鸽子。鸽子飞走了，寻找陆地，但没有找到，又回来了。然后，乌特纳帕斯提姆放出一只燕子，但同样的事情发生了。最后，乌特纳帕斯提姆放出了一只乌鸦。乌鸦没有回来，这让乌特纳帕斯提姆觉得某处有干地，而乌鸦已经找到了它。

最终，船停在了水面上的一个山顶上。另一位神，伊什塔尔，创造了第一道彩虹，作为众神承诺不再发出可怕洪水的信物。因此，根据苏美尔人的古老传说，彩虹就是这样产生的。

好吧，我说这个故事会很熟悉。所有在基督教、犹太教或伊斯兰教国家长大的孩子都会立即意识到，它与最近的诺亚方舟的故事是一样的，只有一两个小的区别。造船者的名字从Utnapashtim变成了Noah。旧传说中的许多神变成了犹太故事中的一个神。所有生物的种子 “被拼写成 “所有肉体的每一个生物，每一种都有两个 “–或者，正如歌曲中所说的，“动物两个两个地进去”–《吉尔伽美什史诗》肯定有类似的意思。事实上，很明显，犹太人的诺亚故事只不过是对更古老的乌特纳帕斯提姆传说的复述。这是一个流传下来的民间故事，它在几个世纪里流传下来。我们经常发现，看似古老的传说都来自于更古老的传说，通常都会改变一些名字或其他细节。而这个故事，在两个版本中，都以彩虹结束。

在《吉尔伽美什史诗》和《创世纪》中，彩虹是神话的一个重要组成部分。创世纪》明确指出，它实际上是上帝的弓，他把它挂在天上，作为他对诺亚和他的后代承诺的信物。

诺亚的故事与早期苏美尔人的乌特纳帕斯提姆的故事还有一个区别。在诺亚版本中，上帝对人类不满的原因是我们都是无可救药的恶人。在苏美尔人的故事中，人类的罪行，你可能认为没有那么严重。我们只是制造了太多的噪音，以至于神灵无法入睡！"。我认为这很有趣。吵闹的人类让众神无法入睡的主题在加利福尼亚海岸边的圣克鲁斯岛的丘马什人的传说中出现，而且是相当独立的。

丘马什人相信，他们是在他们的岛上（当时显然不叫圣克鲁斯，因为那是一个西班牙名字）由大地女神Hutash用一种神奇植物的种子创造出来的，她嫁给了天蛇（就是我们知道的银河，在乡村真正黑暗的夜晚，你可以，但如果你住在有太多光污染的城市，就不会看到）。岛上的人变得非常多，就像《吉尔伽美什史诗》中一样，太吵了，让胡塔什女神很不舒服。喧闹声使她在晚上无法入睡。但胡塔什并没有像苏美尔和犹太神那样把他们全部杀死，而是更加仁慈。她决定，他们中的一些人必须搬离圣克鲁斯，搬到大陆上，在那里她将无法听到他们。所以她做了一座桥让他们通过。这座桥是……是的，是彩虹!

这个神话有一个奇怪的结局。当人们越过彩虹桥的时候，一些吵闹的人往下看–他们被这一落差吓得头晕目眩。他们从彩虹上掉到了海里，在那里他们变成了海豚。

彩虹是一座桥梁的想法也出现在其他神话中。在古老的北欧（维京）神话中，彩虹被看作是诸神用来从天空世界到地球的脆弱的桥梁。许多民族，例如在波斯、西非、马来西亚、澳大利亚和美洲，都把彩虹看作是一条大蛇，它飞出地面，喝下雨水。

我想知道，所有这些传说是如何开始的？是谁编造的，为什么有些人最终会相信这些事情真的发生了？这些问题很吸引人，也不容易回答。但有一个问题我们可以回答：彩虹究竟是什么？

彩虹的真正魔力

在我大约十岁的时候，我被带到伦敦去看一部儿童剧，叫做《彩虹尽头》。你几乎肯定不会看到它，因为它对现代剧院来说太不合时宜的爱国主义表演了。这部剧讲的是作为英国人是多么的特别，在冒险的高潮部分，孩子们被英格兰（不是英国，因为苏格兰、威尔士和爱尔兰都有自己的守护神）的圣乔治所救。但我印象最深的不是圣乔治，而是彩虹本身。孩子们真的去了彩虹落脚的地方，我们看到他们在彩虹中间落地的地方走动。这场表演很巧妙，彩色聚光灯透过旋转的雾气照射下来，孩子们在迷迷糊糊中蹒跚而行。我想大概就是在这个时候，穿着闪亮盔甲、戴着银盔的圣乔治出现了，我们这些孩子在舞台上的孩子们喊着：“圣乔治！圣乔治！“的时候，对这一场景感到惊奇。圣乔治！圣乔治！圣乔治！

但抓住我想象力的是彩虹本身。别管圣乔治了：站在巨大的彩虹脚下，那该是多么美妙啊

你可以看到该剧的作者是如何得到这个想法的。彩虹确实看起来像一个合适的物体，挂在那里，也许在几英里之外。它的左脚似乎踩在麦田里，右脚（如果你有幸看到完整的彩虹）踩在山顶上。你觉得你应该能够直接去找它，就站在彩虹踩在地上的地方，就像剧中的孩子一样。所有，我向你描述的神话都有同样的想法。彩虹被看作是一个明确的东西，在一个明确的地方，一个明确的距离。

好吧，你可能已经发现，其实并不是这样的！你知道吗？首先，如果你试图接近彩虹，无论你跑得多快，你都不可能到达那里：彩虹会从你身边跑开，直到它完全消逝。你不可能抓住它。但它并没有真的跑开，因为它根本就不在一个特定的地方，永远都不在。这是一个幻觉–但却是一个迷人的幻觉，理解它就会导致各种有趣的事情，其中一些我们将在下一章中讨论。

光是由什么组成的

首先，我们需要了解一个叫做光谱的东西。它是在查理二世时期–也就是大约350年前–由艾萨克-牛顿发现的，他很可能是有史以来最伟大的科学家（除了光谱，他还发现了很多其他东西，正如我们在关于黑夜和白天的章节中所看到的）。牛顿发现，白光实际上是所有不同颜色的混合物。对科学家来说，这就是白色的含义。

牛顿是如何发现这一点的？他做了一个实验。首先，他把自己的房间拉黑，使光线无法进入，然后他在窗帘上打开一个狭窄的缝隙，使一束铅笔粗细的白色阳光射了进来。然后他让这束光通过一个棱镜，这是一种三角形的玻璃块。

棱镜的作用是将狭长的白色光束拉开；，但从棱镜中出现的拉开的光束不再是白色。它是多色的，就像彩虹一样，而牛顿给他制造的彩虹起了一个名字：光谱。下面是它是如何工作的。

当一束光穿过空气并击中玻璃时，它会被弯曲。这种弯曲被称为折射。折射不一定是由玻璃造成的：水也能做到这一点，当我们回到彩虹的时候，这将是很重要的。当你把船桨插进河里时，正是折射使它看起来是弯曲的。但现在重点来了。光线弯曲的角度略有不同，这取决于光线是什么颜色。红光的弯曲角度要比蓝光浅一些。因此，如果白光真的像牛顿猜测的那样是彩色光的混合物，那么当你通过棱镜弯曲白光时，会发生什么？蓝光将比红光弯曲得更远，所以当它们从棱镜的另一侧出现时，它们将相互分离。而黄光和绿光将在两者之间出现。结果就是牛顿的光谱：彩虹的所有颜色，按照正确的彩虹顺序排列–红、橙、黄、绿、蓝、紫。

牛顿并不是第一个用棱镜制造彩虹的人。其他的人已经得到了同样的结果。但他们中的许多人认为棱镜在某种程度上使白光 “着色”，就像加入一种染料。牛顿的想法则完全不同。他认为白光是所有颜色的混合物，而棱镜只是将它们彼此分开。他是对的，而且他通过一对巧妙的实验证明了这一点。首先，他拿着他的棱镜，就像以前一样，在从棱镜出来的彩色光束中插上一条的窄缝，这样就只有其中的一束，比如说红色光束，通过这条狭缝。然后他把另一个棱镜放在这束狭窄的红光的路径上。第二个棱镜像往常一样弯曲了光线。但是从它里面出来的只有红光。没有额外的颜色被添加进来，如果棱镜的作用是像染料一样添加颜色，那么它们就会被添加进来。牛顿得到的结果正是他所期望的，支持他的理论，即白光是所有颜色的光的混合物。

第二个实验更加巧妙，使用三个棱镜。它被称为牛顿的Experimentum Crucis，在拉丁语中是 “关键性实验 “的意思–或者，正如我们可以说的，“真正能证明论点的实验”。

白光穿过牛顿窗帘上的一条缝，并穿过第一个棱镜，棱镜将白光分散成彩虹的所有颜色。散开的彩虹颜色然后通过一个透镜，在它们通过牛顿的第二个棱镜之前，将它们全部聚集在一起。这第二个棱镜的作用是将彩虹的颜色再次合并成白光。这已经很好地证明了牛顿的观点。但为了确定这一点，他又将白光束穿过第三块棱镜，这块棱镜又将颜色分散开来，变成了一道彩虹！这就是牛顿的观点。这是你所希望的一个整洁的演示，证明了白光确实是所有颜色的混合物。

雨滴如何制造彩虹

棱镜都很好，但是当你看到天空中的彩虹时，并没有一个巨大的棱镜挂在上面。没有，但有，有数百万的雨滴。那么，每颗雨滴是不是就像一个小小的棱镜？它有点像，但不完全是。

如果你想看到彩虹，当你看一场暴雨时，你必须有太阳在后面。每颗雨滴更像是一个小球，而不是一个棱镜，当光线打在小球上和打在棱镜上的表现是不同的。不同的是，雨滴的远侧就像一面小小的镜子。这就是为什么如果你想看到彩虹，你需要在你身后有太阳。来自太阳的光在每个雨滴内翻了个筋斗，并向后和向下反射，射向你的眼睛。

它的工作原理是这样的。你站在太阳的后面和上面，看着远处的雨点。阳光照射到一个雨滴上（当然它也照射到很多其他的雨滴上，但是等等，我们马上就要谈到这个问题了）。让我们称这颗雨滴为A。白光束打在A的上部近表面上，它在那里被弯曲，就像它在牛顿的棱镜近表面上一样。当然，红光的弯曲程度比蓝光要小，所以光谱已经在进行自我整理了。现在，所有的彩色光束都穿过雨滴，直到它们碰到远处的一面。它们没有穿过空气，而是被反射回雨滴的近侧，这次是近侧的下部。当它们穿过雨滴的近侧时，它们又被弯曲了。同样，红光的弯曲程度比蓝光小。

因此，当太阳光离开雨滴时，它已经被分割成一个适当的小光谱。分开的彩色光束，在绕过雨滴内部后，现在正朝着你所站的大致方向飞奔而去，。如果你的眼睛碰巧在其中一个光束的路径上，比如说绿色的，你会看到纯绿色的光。比你矮的人可能看到来自A的红色光束，而比你高的人可能看到来自A的蓝色光束。

没有人从任何一个雨滴中看到全光谱。你们每个人都只看到一种纯粹的颜色。然而，你们所有人都说你们看到了彩虹，有所有的颜色。怎么会这样？好吧，到目前为止，我们只讨论了一个雨滴，叫做A。还有数以百万计的其他雨滴，它们的行为方式都是一样的。当你在看A的红色光束时，有另一个雨滴叫B，它比A低。你看不到B的红色光束，因为它打在你的肚子上。但是B的蓝色光束正好在正确的位置，打在你的眼睛上。还有其他比A低但比B高的雨滴，它们的红色和蓝色光束没有击中你的眼睛，但它们的黄色或绿色光束击中了你的眼睛。因此，许多雨滴加起来就是一个完整的光谱，排成一条线，向上和向下。

但是，一条上下的线并不是彩虹。彩虹的其余部分从何而来？不要忘了还有其他的雨滴，从雨阵的一边延伸到另一边，在各种高度上。当然，它们也为你填补了彩虹的其余部分。顺便说一下，你看到的每一道彩虹都在努力成为一个完整的圆，你的眼睛就在它的中心–就像你有时用水管浇灌花园时看到的完整的圆形彩虹，阳光透过水花照在上面。我们通常看不到整个圆形的唯一原因是，地面挡住了我们。

所以这就是为什么你在任何一个瞬间看到了彩虹。但在下一瞬间，所有的雨滴都落到了一个较低的位置。A现在已经落到了B的位置，所以你现在看到的是A的蓝色光束，而不是绿色的。你看不到B的任何光束（尽管你脚下的狗可以）。一个新的雨滴*（C*，你以前根本看不到它的光束）现在落到了*A*的位置上，你现在看到了它的红色光束。

这就是为什么彩虹似乎是静止的，尽管组成彩虹的雨滴不断地从它身上落下。

在正确的波长上？

现在让我们看看光谱–从红到橙、黄、绿、蓝到紫的有序颜色范围–到底是什么。是什么让红光比蓝光的弯曲角度更浅？

光可以被认为是振动：波。就像声音是空气中的振动一样，光由所谓的电磁振动组成。我不会试图解释什么是电磁振动，因为这需要太长的时间（而且我不确定我自己是否完全理解）。这里的重点是，虽然光与声音有很大的不同，但我们可以谈论光的高频（短波长）和低频（长波长）振动，就像我们可以谈论声音一样。高音–高音或女高音–意味着高频率，或短波长的振动。低频，或长波长的声音是深沉的，低音的声音。对应于光，红色（长波长）是低音，黄色是男中音，绿色是男高音，蓝色是中音，紫色（短波长）是高音。

有些声音的音调太高，我们听不到。它们被称为超声波；蝙蝠可以听到它们，并利用回声来寻找它们的方向。也有一些声音太低，我们听不到。它们被称为次声波；大象、鲸鱼和其他一些动物利用这些深沉的隆隆声来保持彼此之间的联系。大教堂管风琴上最深的低音音符几乎低得让人听不见：你似乎能 “感觉 “到它们在你的全身飘动。我们人类能听到的声音范围是中间的一个频率带，介于超声波和次声波之间，前者对我们（但不是蝙蝠）来说太高，听不到，后者对我们（但不是大象）来说太低。

而光的情况也是如此。超声波蝙蝠叫声的颜色相当于紫外线，意思是 “超越紫色”。虽然我们看不到紫外线，但昆虫却能看到。有一些花有条纹或其他图案，用来引诱昆虫进来授粉，这些图案只能在紫外线的波长范围内看到。昆虫的眼睛可以看到它们，但我们需要仪器将这些图案 “翻译 “成光谱的可见部分。例如，月见草花在我们看来是黄色的，没有图案，没有条纹。但如果你用紫外线拍摄它，你会突然看到星星点点的条纹。

光谱进入越来越高的频率，远远超出紫外线，甚至远远超出昆虫所能看到的。X射线可以被认为是比紫外线更高 “音调 “的 “光”。而伽马射线则更高。

在光谱的另一端，昆虫看不到红色，但我们能看到。红色之外是 “红外线”，我们看不到，，尽管我们可以感觉到它的热量（有些蛇对它特别敏感，用它来探测猎物）。蜜蜂可能把红色称为 “红外线”。比红外线更深的 “低音 “是微波，你用它来煮东西。而更深的低音（波长更长）是无线电波。

有点令人惊讶的是，我们人类实际上可以看到的光–介于略微 “高调 “的紫色和略微 “低调 “的红色之间的光谱或可见颜色的 “彩虹”–是从高调的伽马射线到低调的无线电波的巨大光谱中间的一个非常小的带子。几乎整个光谱都是我们眼睛看不到的。

太阳和恒星正以各种频率或 “音高 “发射电磁射线，从 “低音 “端的无线电波到 “高音 “端的伽马射线，一应俱全。虽然我们不能看到从红到紫的微小可见光带之外的东西，但我们有仪器可以探测到这些不可见的射线。

被称为射电天文学家的科学家们利用无线电波而不是光波或X射线对恒星进行 “拍照”。他们使用的仪器被称为射电望远镜。其他科学家则在光谱的另一端，即X射线波段对天空进行拍照。我们通过使用光谱的不同部分来了解关于星星和宇宙的不同事情。我们的眼睛只能通过巨大的光谱中间的一个小缝看到，我们只能看到科学仪器所能看到的巨大射线范围中的一个细长的带子，这一事实可爱地说明了科学激发我们想象力的力量：一个真实的魔法的可爱例子。

在下一章中，我们将了解到关于彩虹的更多奇妙的东西。将来自遥远的恒星的光线分成光谱，不仅可以告诉我们这颗恒星是由什么组成的，还可以知道它的年龄。而正是这种证据–彩虹证据–使我们能够计算出宇宙的年龄：这一切是什么时候开始的？这听起来可能不太可能，但一切都将在下一章中得到揭示。

8 一切都是在何时何地开始的？

让我们开始 从一个班图族的非洲神话开始，班图族是刚果的Boshongo。在开始时 没有土地，只有水一样的黑暗，还有–重要的是–神 Bumba。Bumba肚子疼，吐出了太阳。太阳的光芒驱散了 黑暗，太阳的热量使一些水变干，留下了土地。邦巴的 胃痛仍然没有消失，所以他又吐出了月亮、星星。 动物和人。

许多中国的起源神话都涉及到一个叫盘古的人物，有时被描绘成一个长着狗头的巨大毛人。 有时被描绘成一个长着狗头的巨大毛人。下面是盘古的一个 神话。起初，天和地之间没有明显的区别：它是一个围绕着一个大黑蛋的糊状物。 都是围绕着一个大黑蛋的黏糊糊的东西。蜷缩在蛋里的是盘古。盘古 盘古在蛋里睡了18000年。当他终于醒来的时候，他想逃跑，所以 他拿起他的斧头，凿开了他的出路。蛋里的一些东西很重 并下沉成为地球。有些东西很轻，漂浮起来，成为天空。 然后，地球和天空以每天3米的速度膨胀。 又过了18000年。

有些版本的故事中，盘古把天空，把地球推开，之后他就累得不行了。他身上的各种碎片 然后他成为我们所知的宇宙。他的呼吸成为风，他的声音成为 他的呼吸变成了风，他的声音变成了雷鸣；他的两只眼睛变成了月亮和太阳，他的肌肉变成了农田，他的血管变成了道路。 道路。他的汗水变成了雨水，他的毛发变成了星星。人类的后裔是来自 人类是曾经生活在他身上的跳蚤和虱子的后代。

顺便说一下，盘古把天和地分开的故事是 颇像希腊神话中的阿特拉斯（可能无关），他也撑起了天空 (但奇怪的是，图片和雕像通常显示他把整个地球扛在肩上。 但奇怪的是，图片和雕像通常显示他把整个地球扛在肩上）。

现在，这里是印度众多起源神话中的一个。在开天辟地之前 在时间开始之前，有一个巨大的黑暗的虚无海洋，表面上盘踞着一条巨蛇。 表面。在蛇的盘绕中睡觉的是毗湿奴神。最终，毗湿奴神被 最终，毗湿奴被来自虚无海洋底部的低沉的嗡嗡声唤醒。 他的肚脐里长出了一株莲花。在莲花的中间，坐着梵天。 毗湿奴的仆人。毗湿奴吩咐梵天创造世界。于是梵天就这样做了 就这样做了。没问题!在他做这件事的时候，所有的生物也是如此。轻松!

我发现所有这些起源神话有点令人失望的是 他们一开始就假设在宇宙本身出现之前就有某种生物的存在。 本身就已经存在了–Bumba或Brahma或Pan Gu，或Unkulukulu（祖鲁人 或阿巴西（尼日利亚）或 “天上的老人”（萨利什，加拿大的一个土著美国人部落）。 来自加拿大的美国土著人）。你难道不认为，某种宇宙 你会不会认为，某种宇宙必须首先出现在，以便为创造性的精神提供一个场所？ 精神去工作？这些神话都没有解释宇宙的创造者如何 宇宙的创造者本人（通常是一个 “他”）是如何出现的。

所以它们并不能让我们走得很远。让我们转而看看我们所知道的 我们所知道的关于宇宙如何开始的真实故事。

一切都是怎么开始的，真的？

你是否还记得第一章的内容？ 第一章中，科学家通过建立现实世界的 “模型 “来开展工作 可能是怎样的？然后，他们通过使用每个模型来预测我们应该看到的东西–或我们应该能够进行的测量–来检验每个模型。 如果模型正确的话，我们应该看到的东西–或者我们应该能够进行的测量–来检验每个模型。 模型是正确的。在二十世纪中期，有两种相互竞争的模型 宇宙是如何产生的，有两个相互竞争的模型，称为 “稳态 “模型和 “大爆炸 “模型。 和 “大爆炸 “模型。稳态模型是非常优雅的，但 最终被证明是错误的–也就是说，基于它的预测被证明是错误的。 是错误的。根据稳态模型，从来没有一个开端：宇宙一直以几乎相同的方式存在。 一直以其目前的形式存在着。另一方面，大爆炸模型 另一方面，大爆炸模型表明，宇宙开始于一个明确的时间点，在一种奇怪的 爆炸。在大爆炸模型基础上做出的预测不断被证明是正确的。 是正确的，因此它现在已被大多数科学家普遍接受。

根据现代版本的大爆炸模型，整个可观察到的宇宙在130亿至140亿年前爆发。 整个可观察到的宇宙在130亿到140亿年前爆发出来了。为什么 我们说’可观察’？可观察的宇宙 “指的是一切 对于，我们有任何证据。有可能存在 有可能存在我们所有的感官和仪器都无法接触到的其他宇宙。一些 一些科学家猜测，也许是幻想，可能存在一个 “多元宇宙”。 一个由宇宙组成的泡沫，我们的宇宙只是其中的一个 ‘泡沫’。也可能是可观察到的宇宙–我们所处的宇宙，以及唯一的宇宙。 我们生活在其中，而且是我们有直接证据的唯一的宇宙–是唯一的宇宙。 唯一的宇宙。无论怎样，在本章中，我们将自己限制在 可观察的宇宙。可观察到的宇宙似乎是从大爆炸开始的。 这个非凡的事件发生在不到140亿年前。

一些科学家会告诉你，时间本身是在大爆炸中开始的。 我们不应该问大爆炸之前发生了什么，就像我们不应该问北极以北是什么一样。 北极以北是什么。你不明白这一点吗？我也不明白。但我确实明白，有点 的证据，即大爆炸发生的时间。这就是本章的内容 的内容。

首先，我需要解释一下什么是星系。我们已经看到，在第6章中的 我们在第6章中用 足球作比喻。 与围绕太阳运行的行星相比，恒星彼此之间的距离大得惊人。 与围绕我们太阳运行的行星相比。但是，尽管它们之间的间隔很大，恒星们仍然是 实际上仍然聚集成群；这些群被称为星系。A 通过天文学家强大的望远镜，我们可以看到星系是一个旋转的图案，它实际上是由数十亿颗恒星组成的。 实际上是由数十亿颗恒星，以及尘埃和气体云组成的。

我们的太阳只是组成特定星系的其中一颗恒星，它被称为 银河系。之所以这样称呼它，是因为在黑暗的夜晚，我们可以从正面看到它的一部分。 它的一部分。我们看到它，就像一条神秘的条纹或乳白色的路径穿过天空。 你可能会把它误认为是一朵长长的、飘渺的云，直到你意识到它是什么。 当你意识到它是什么时，这个想法应该让你感到敬畏而哑口无言。由于我们 在银河系中，我们永远无法看到它的全部光辉。宇宙 我们可观察到的宇宙是一个非常大的地方。

接下来的重要一点是这样的。我们可以测量每个星系离我们有多远 离我们有多远。如何测量？在这个问题上，我们如何知道宇宙中的任何东西有多远？ 宇宙中的任何东西有多远？对于附近的恒星，最好的方法是使用一种叫做 视差”。把你的手指举到你的脸前，闭着左眼看着它。 你的左眼闭着看。现在打开你的左眼，闭上你的右眼。不断切换眼睛。 你会注意到，你的手指的表面位置从一边跳到另一边。 侧。这是因为你两只眼睛的视角不同。移动 你的手指靠近，跳动会更大。将你的手指移到更远的地方，则 跳动就会变小。你只需要知道你的眼睛相距多远，你就可以计算出眼睛到眼睛的距离。 你可以通过跳动的大小来计算从眼睛到手指的距离。这就是 估算距离的视差法。

现在，不要看你的手指，而要看夜空中的一颗星星 天空中的一颗星星，从眼睛到眼睛的转换。这颗星根本就不会跳。它太远了 远。为了让一颗星星从一边跳到另一边，你的眼睛将需要 你的眼睛需要相隔几百万英里!我们怎样才能达到与交换眼睛相同的效果呢？ 相隔几百万英里？我们可以利用这样一个事实：地球围绕太阳的轨道的直径为1.86亿。 地球围绕太阳的轨道的直径为1.86亿英里。我们测量附近一颗恒星的位置。 在其他恒星的背景下，。然后，6个月后，当 地球在其轨道的另一侧，距离1.86亿英里，我们再次测量该恒星的表面位置。 再次测量该恒星的表面位置。如果这颗恒星离我们很近，它的表面位置 就会有 “跳动”。根据跳动的长度，我们可以很容易地计算出 遥远的恒星。

但不幸的是，视差法只对附近的恒星有效。 对于遥远的恒星，当然也包括其他星系，我们的两只交替的 的 “眼睛 “需要比1.86亿英里远的距离。我们必须 要找到另一种方法。你可能认为你可以通过测量星系的亮度来做到这一点。 银河系似乎在发光：当然，一个更远的星系应该比一个更近的星系更暗。 问题是，这两个星系可能真的具有 不同的亮度。这就像估计一支点燃的蜡烛有多远。如果有些 如果有些蜡烛比其他的更亮，你怎么知道你是在看一个远处的明亮的蜡烛，还是在看一个近处的蜡烛呢？ 远处的明亮的蜡烛，还是附近的暗淡的蜡烛？

幸运的是，天文学家有证据表明某些特殊类型的恒星 是他们所谓的 “标准烛光”。他们对这些恒星所发生的事情有足够的了解 他们对这些恒星中发生的事情有足够的了解，知道它们有多亮–不是我们看到的那样，而是它们的实际亮度。 它们的实际亮度，光的强度（或者可能是X射线或其他一些我们可以测量的辐射）。 或者是我们可以测量的X射线或其他类型的辐射），在它开始其漫长的旅程到我们的 望远镜。他们也知道如何识别这些特殊的 “蜡烛”；因此。 因此，只要他们能在一个星系中找到至少一个蜡烛，天文学家就能利用它，并辅以 在成熟的数学计算的帮助下，天文学家可以利用它来估计银河系有多远。 该星系有多远。

因此，我们有视差法来测量非常短的距离。 而有一个 “阶梯”，可以说是由各种类型的 标准烛光，我们可以用它来测量一系列越来越远的距离。 甚至延伸到非常遥远的星系。

彩虹和红移

好了，现在我们知道什么是星系了，以及如何找出它与我们的距离 和如何找出它与我们的距离。为了进行下一步的论证，我们需要利用光的光谱。 我们在第七章 “彩虹 “中见过它。I 曾经被要求为一本邀请科学家提名有史以来最重要的发明的书贡献一章。 书中邀请科学家提名有史以来最重要的发明。这很有趣，但我在参加聚会之前就已经离开了。 所有明显的发明都已经被提名了：车轮、印刷机、电话。 轮子、印刷机、电话、计算机等等。所以我选择了一种 所以我选择了一个我非常确定没有人会选择的工具，而且肯定是非常重要的。 尽管没有多少人使用过它（我必须承认，我自己也没有使用过），但它确实非常重要。 我必须承认，我自己从未使用过）。我选择了分光镜。

分光镜是一种彩虹机。如果它被安装在一个望远镜上，它可以 从一个特定的恒星或星系中获取光线，并将其分散成一个光谱。 就像牛顿用他的棱镜做的那样。但它比牛顿的棱镜更复杂。 棱镜，因为它允许你沿着散开的星光光谱进行精确测量。 星光。测量什么？彩虹有什么可测量的？嗯，这就是 它开始变得非常有趣。来自不同恒星的光产生 彩虹 “在非常特定的方面是不同的。 这可以告诉我们很多关于星星的信息。

这是否意味着星光有各种奇怪的新颜色。 我们在地球上从未见过的颜色？不，绝对不是。在地球上，你已经看到了。 你的眼睛所能看到的所有颜色。你觉得这令人失望吗？I 是的，当我第一次理解它时。当我还是个孩子的时候，我曾经喜欢Hugh Lofting的 Doctor Dolittle的书。在其中一本书中，医生飞到了月球上，并被 在其中一本书中，医生飞到了月球上，看到了人眼从未见过的全新的颜色，他很陶醉。 我喜欢这个想法。对我来说，它代表了一个令人兴奋的想法：我们自己熟悉的地球 可能不是宇宙万物的典型。不幸的是，尽管这个想法很有价值，但这个故事并不真实。 但这个故事并不真实–不可能是真的。 这源于牛顿的发现，即我们看到的颜色都包含在 白光中，并且当白光被棱镜散开时，所有的颜色都被显示出来。没有任何 我们所习惯的范围之外的颜色。艺术家可以想出任何数量的 不同的色调和阴影，但所有这些都是白光的基本组成部分的组合。 的颜色的组合。我们在脑海中看到的颜色，其实只是大脑为识别白光而制作的标签 大脑为了识别不同波长的光而制作的标签。我们已经 在地球上遇到了完整的波长范围。月亮和星星都没有 星星在颜色方面都没有任何惊喜可言。唉。

那么，当我说不同的恒星产生不同的 不同的彩虹，我们可以用分光镜来测量？嗯，事实证明 当星光被分光镜放大后，奇怪的黑色细线图案 出现在光谱上非常特别的地方。或者有时 这些线不是黑色的，而是彩色的，而背景是黑色的。这些线的图案 看起来像一个条形码，就是你在商店买的东西上看到的那种条形码，以便在收银台上识别。 你在商店买的东西上看到的那种条形码，以便在收银台上识别它们。不同的星星有相同的彩虹，但有不同的线条图案。 而这种图案确实是一种条形码，因为它告诉了我们很多关于恒星的信息，以及什么是恒星。 因为它告诉我们很多关于星星的信息，以及它是由什么构成的。

并非只有星光才能显示条形码线。地球上的灯光 因此，我们已经能够在实验室里研究是什么原因造成的 它们。事实证明，产生条形码的原因是不同的元素。例如，钠，在光谱的黄色部分有突出的线条 谱的黄色部分有突出的线条。钠光（由钠蒸气中的电弧产生）发黄。其原因 物理学家明白其中的原因，但我不明白，因为我是个生物学家，不了解 因为我是生物科学家，不懂量子理论。

当我在英格兰南部的索尔兹伯里市上学时，我记得我被我的鲜红色校帽的奇怪景象深深吸引。 我记得我完全被我的鲜红色校帽在路灯的黄光中的奇怪景象所迷住了。 在路灯的黄光下，我的鲜红的校帽完全被迷住了。它看起来不再是红色的了，而是一种黄褐色的 棕色。鲜红色的双层巴士也是如此。原因是这样的。像当时许多其他 索尔兹伯里的路灯使用的是钠蒸气灯。 这些灯只在钠的特征线所覆盖的狭窄光谱区域内发光。 钠的特征线所覆盖的狭窄区域，而到目前为止，钠的线中最亮的是黄色。 是黄色的。就所有意图和目的而言，钠灯发出的是纯黄色的光。 与太阳光的白色或普通灯泡的隐约黄光截然不同。 与太阳光的白色或普通电灯泡的隐约黄光截然不同。由于，钠灯提供的光线中几乎没有任何红色。 由于钠灯提供的光线中几乎没有红色，所以我的帽子上不可能反射出红光。如果 如果你想知道是什么让帽子或公共汽车变成了红色，答案就是 染料或涂料的分子吸收了除红色以外的所有颜色的大部分光线。所以 在包含所有波长的白光中，大部分红光被反射。在 钠蒸气路灯下，没有红光被反射–因此呈现黄褐色。 黄褐色的颜色。

钠只是一个例子。你会记得在第四章中，每种元素都有自己独特的 原子数”，即其原子核中的质子数（以及围绕它的电子数 围绕它的电子数）。那么，由于与电子的轨道有关的原因，每个元素也有自己的 “原子序数”。 电子轨道的原因，每个元素对光也有其独特的影响。独一无二，就像一个 …事实上，条形码几乎就是星光光谱中的线条图案。 在星光的光谱中的线条模式。你可以从一颗恒星中的92种自然发生的元素中分辨出哪一种 你可以通过在分光镜中散开恒星的光来分辨出92种自然发生的元素中的哪一种。 并观察光谱中的条码线。

由于每个元素都有一个不同的条形码图案，我们可以通过观察任何一颗星的光线来了解该星中存在哪些元素。 我们可以观察来自任何恒星的光线，看看哪些元素存在于该恒星中。诚然，这是很棘手的 因为几个不同元素的条形码很可能被混在一起。 在一起。但是有办法把它们分类出来。分光镜是一个多么奇妙的工具啊 分光镜是多么奇妙的工具啊

它变得更加美好。我们在来自索尔兹伯里街灯的光线中测量到的钠光谱与来自不太远的恒星的光谱相同。 我们从索尔兹伯里的路灯中测量到的钠光谱与来自不太远的恒星的光谱是一样的。我们看到的大多数 我们看到的大多数星星–例如，众所周知的黄道十二宫中的星星–都在我们的银河系中。但是如果你看一下 钠光谱，你会得到一个迷人的、不同的 画面。来自遥远的星系的钠光有相同的条形图案，彼此之间的间隔相同。 彼此之间的距离相同。但整个图案是向光谱的红色一端偏移的。 谱的红端。那我们怎么知道它还是钠呢？答案是，因为条形图的图案 条形图之间的间距是相同的。如果这只发生在钠身上，这似乎并不完全令人信服。 只发生在钠身上。但是同样的事情发生在所有的元素上。在每一种情况下 在每一种情况下，我们都看到相同的间距模式，这是有关元素的特征，但 沿着光谱向红端移动。更重要的是，对于任何特定的 星系，所有的条形码都沿着光谱移动了相同的距离。

如果你看一下来自一个有点接近我们的星系的光线中的钠质条码 靠近我们的星系–比我在上一段中谈到的非常遥远的星系更近，但比我们的银河系中的恒星更远 但比我们的银河系中的恒星更远–你会看到一个中间位移。 你会看到一个中间偏移。你看到了相同的间隔模式，这是钠的特征。 钠的特征，但没有移位那么远。第一条线沿着光谱移开了 远离深蓝色，但没有绿色那么远：只有浅蓝色那么远。而黄线 导致索尔兹伯里路灯的黄色的黄线也被移到了同样的方向，向红色的一端移动。 方向，向光谱的红端移动，但不是像来自遥远星系的光那样全部进入红色。 在来自遥远的星系的光线中：只有一小段路进入橙色。

钠只是一个例子。任何其他元素都显示出同样的转变，沿着 红色方向的光谱。，越是遥远的星系，就越是向红色方向移动。 对红色的偏移越大。这被称为 “哈勃位移”。 因为它是由伟大的美国天文学家Edwin Hubble发现的。 他在死后将自己的名字命名为哈勃望远镜。它也被称为 “红移 它也被称为 “红移”，因为这种转移是沿着光谱的红色方向进行的。

倒退到大爆炸

红移是什么意思？幸运的是，科学家们对它的理解 清楚。它是所谓的 “多普勒频移 “的一个例子。多普勒频移 可以发生在我们有波的地方–而光，正如我们在上一章看到的那样。 是由波组成的。这通常被称为 “多普勒效应”，它是我们从声波中比较熟悉的。 我们更熟悉的是声波。当你站在路边看 当你站在路边看着高速驶过的汽车时，每辆汽车的引擎声似乎在经过你身边时音调都在下降。 当它与你擦肩而过时，音调似乎在下降。你知道汽车发动机的声音其实是保持不变的，那么 为什么音调似乎下降了呢？答案是多普勒频移。 对它的解释如下。

声音在空气中的传播是以气压变化的波段进行的。当你 听汽车发动机的声音–或者让我们说是小号，因为它比发动机更悦耳。 因为它比发动机更悦耳–声波在空气中传播，从声音的源头向各个方向传播。 从声音的源头向各个方向传播。你的耳朵恰好位于这些方向中的一个 你的耳朵恰好位于其中一个方向，它接收到小号产生的气压变化，你的 你的大脑将它们听成声音。不要想象空气分子从小号流向你的耳朵 一直到你的耳朵。它根本不是这样的：那是一种风，而风只向一个方向传播。 风只向一个方向传播，而声波则向所有方向传播，就像你在池塘表面扔下一个小石子时，池塘表面的波浪一样，。 鹅卵石。

最容易理解的一种波浪是所谓的墨西哥波浪。 在一个大型体育场里，人们站起来，然后按顺序重新坐下，每个人都在他们一边的人（比如说他们的左边）之后立即这样做。 每个人在他们一边的人（比如说他们的左边）之后立即这样做。 一股站着然后坐着的浪潮在体育场内迅速地移动。实际上没有人 挪动他们的位置，但这股浪潮却在移动。事实上，这个浪潮的速度远远超过 任何人都可以跑。

在池塘中传播的是水面上高度变化的波浪 水面上的高度变化。使其成为波浪的原因是，水分子本身并没有从卵石上向外冲。 从卵石上向外冲。水分子只是向上和向下移动，就像体育场里的人一样。 就像体育场里的人一样。没有什么东西真正从卵石向外传播。它只是 因为水的高点和低点向外移动。

声波则有点不同。在声音的情况下，传播的是一种 变化的空气压力波。空气分子一点点地移动，来来回回地离开小号，或任何声音的来源，然后再回来。 从小号，或任何声音的来源，然后再回来。当它们这样做的时候，它们与邻近的空气分子相撞。 它们与相邻的空气分子相撞，使它们也向前和向后移动。 也是如此。这些分子反过来又敲击它们的邻居，其结果是，一波 其结果是，分子敲击波–相当于压力变化的波–从小号向外传播 从小号向外传播。而这个波从小号传到你的耳朵里的是 喇叭到你的耳朵，而不是空气分子本身。该波以固定的速度传播 速度，无论声音的来源是小号 讲话的声音还是汽车：在空气中约为768英里/小时（在水中快四倍，在一些固体中甚至更快）。 在空气中约为768英里/小时（在水中为四倍，在某些固体中甚至更快）。如果你用小号吹出一个更高的音符，那么 波的传播速度保持不变，但波峰之间的距离 波峰之间的距离（波长）变短。吹低一点的音符，则 波峰之间的距离更远，但波的速度仍然相同。所以高音符 的波长比低音符短。

这就是声波的作用。现在说说多普勒频移。想象一下，一个 喇叭手站在白雪覆盖的山坡上，吹出一个长长的、持续的音符。你坐上一辆 我选择了雪橇，而不是汽车，因为它很安静，所以你可以听到喇叭声。 因为它很安静，所以你可以听到小号的声音）。你会听到什么？连续的波峰 离开小号，彼此之间有一定的距离，由小号手选择的音符决定。 小号手选择演奏的音符。但当你向小号手呼啸而去时，你的耳朵会 你的耳朵会以更高的速度吞噬连续的波峰，而不是你在山顶上静静地站着。 山顶上。所以小号的音符听起来会比实际情况高。然后。 当你从小号手身边呼啸而过时，你的耳朵会以较低的速度听到连续的波峰 你的耳朵会以较低的速度撞上连续的波峰（它们看起来更有间隔，因为每个波峰都是以你的平底船的方向行驶的）。 因为每个波峰的方向与你的雪橇相同），所以音符的表面音高 会比实际的要低。同样的道理，如果你的耳朵是静止的，而声音的来源是移动的 同样的道理，如果你的耳朵是静止的，而声音的来源是移动的。据说（我不知道这是不是真的，但它是 一个很好的故事），发现这一效应的奥地利科学家克里斯蒂安-多普勒。 雇用了一个铜管乐队在一辆敞开的铁路卡车上演奏，以证明它。乐队演奏的 乐队正在演奏的曲子，在火车经过时突然降到了一个较低的调子。 当火车从惊讶的观众面前驶过时，乐队演奏的曲子突然变成了低调。

光波又是不同的–不是真的像墨西哥波，也不是真的像声波。 也不像声波。但它们确实有自己版本的多普勒效应。 请记住，光谱的红端比蓝端有一个较长的波长。 绿色在中间。假设克里斯蒂安-多普勒的铁路上的乐队成员 卡车上的乐队成员都穿着黄色的制服。当火车向你驶来时，你的眼睛 吞噬 “波峰的速度比火车静止时要快。 静止时的速度。因此，制服的颜色有一个轻微的转变，朝着光谱的绿色部分发展。 谱的一部分。现在，当火车经过你身边，并加速离开你时，情况正好相反。 发生了相反的情况，乐队的制服看起来稍微有点红。

这个插图只有一个问题。为了让你注意到 你要注意到蓝移或红移，火车必须以每小时数百万英里的速度行驶。 数百万英里每小时。火车的速度远没有快到足以让人注意到 多普勒效应的颜色被注意到。但星系会。光谱向红端移动 显示出非常遥远的星系正以每小时数亿英里的速度远离我们。 速率为每小时数亿英里。而关键的一点是，它们越是 它们的距离越远（根据之前提到的 “标准烛光 “测量）。 它们远离我们的速度就越快（红移越大）。

宇宙中所有的星系都在相互冲离，这意味着它们也在冲离我们。 这意味着它们也在离我们远去。不管你把望远镜指向哪个方向 你把你的望远镜指向哪个方向，更遥远的星系正在以越来越快的速度远离我们（以及彼此）。整个 宇宙–空间本身–正在以一个巨大的速度膨胀。

在这种情况下，你可能会问，为什么只有在星系的层面上才会看到空间的扩张？ 空间才会被看作是膨胀的？为什么一个星系中的恒星不会互相冲走？ 彼此？为什么你和我没有相互冲开？答案是 答案是，相互靠近的事物集群，如星系中的所有事物，会感受到来自其邻居的最强引力。 感受到来自其邻居的引力的最强拉力。这使它们聚集在一起，而 遥远的物体–其他星系–随着宇宙的膨胀而退去。 宇宙的膨胀。

而现在这里有一些令人惊讶的事情。天文学家们研究了 膨胀，并通过时间倒退。这就好像他们构建了一个宇宙膨胀的电影，其中的星系急剧分离。 宇宙膨胀的电影，其中的星系急剧分离，然后将电影倒着放。 反转。在倒转的影片中，星系不是相互远离，而是相互汇聚。 收敛。从这部影片中，天文学家们可以计算出宇宙开始膨胀的时间。 宇宙的膨胀必须已经开始。他们甚至可以计算出那个时刻是什么时候。 这就是他们如何知道它是在130至140亿年前的某个地方。那就是 那是宇宙本身开始的时刻–那个被称为 “大爆炸 “的时刻。 爆炸”。

今天的宇宙 “模型 “认为 不仅仅是宇宙开始于大爆炸：时间本身和空间 本身也是随着大爆炸开始的。不要让我解释这个问题，因为我不是宇宙学家，我不明白。 作为一个宇宙学家，我自己也不明白。但也许你现在能明白为什么 我提名分光镜为最重要的发明之一。 发明之一。彩虹不仅仅是看的时候漂亮。在某种程度上，它们告诉我们何时 包括时间和空间在内的一切开始。我认为这使彩虹变得更加 美丽。

9 我们是孤独的吗？

就我所知 关于宇宙中其他地方的外星生命的古代神话很少，如果有的话。 因为存在一个比我们的世界大得多的宇宙的想法 的想法并没有存在那么久。直到15世纪，科学家们才看到 直到15世纪，科学家们才清楚地看到地球绕着太阳运行，而且还有其他行星也在这样做。 但是恒星的距离和数量，更不用说其他星系了，都是不为人知的。 直到相对现代的时代，人们才知道和梦想。而且，自从人们第一次意识到我们称之为直线的方向以来，也没过多久 人们第一次意识到，在世界的某个地方（例如婆罗洲），我们称之为直线上升的方向会是直线。 例如婆罗洲）的方向，在世界的另一个地方（在这里是指 巴西）。在那之前，人们认为 “向上 “是同一个方向 在任何地方，都是朝向神灵居住的地方，“在 “天空之上。

长期以来，有许多关于奇怪的外星生物的传说和信仰。 近在咫尺的生物：恶魔、鬼魂、精灵。 鬼魂……不胜枚举。但在本章中，当我问到’我们是孤独的吗？ 我们是孤独的吗？我的意思是 “在宇宙中的其他世界上是否存在外星生命形式？ 宇宙中的其他地方？正如我所说，这种意义上的关于外星人的神话在原始部落中是很罕见的 在原始部落中很少见。然而，它们在现代城市居民中却非常普遍。这些现代神话很有趣，因为与古代神话不同，我们可以真正看到它们的开始。 我们可以真正看到它们的开始。我们看到神话在我们眼前被梦想出来。因此 本章中的神话将是现代神话。

1997年3月，在加利福尼亚州，一个名为 “天堂之门 “的邪教组织因其39名成员全部服毒而悲惨收场。 悲惨的结局，其39名成员全部服毒自杀。他们自杀的原因是 他们相信来自外太空的UFO会把他们的灵魂带到另一个世界。当时 当时，一颗名为海尔-波普的明亮彗星在天空中非常显眼，而该邪教组织相信 他们相信–因为他们的精神领袖这样告诉他们–一个外星 外星飞船正伴随着这颗彗星的旅程。他们买了一个望远镜来观察 但后来因为 “不工作 “而把它送回了商店。他们怎么 他们怎么知道它不工作呢？因为他们无法通过它看到航天器 因为他们无法通过它看到航天器!

邪教领袖，一个叫马歇尔-阿普尔怀特的人，是否相信他教给追随者的那些废话？ 他教给他的追随者的胡言乱语？他可能相信，因为他是那些服用毒药的人之一。 毒药的人之一，所以看起来他是真诚的!许多邪教领袖从事这个行业 只是为了能占有他们的女性追随者，但马歇尔-阿普尔怀特是几个邪教成员之一。 但马歇尔-阿普尔怀特是早些时候被阉割的几个邪教成员之一，所以也许性在他心中并不重要。 所以也许性在他心中并不是最重要的。

大多数这样的人似乎都有一个共同点，那就是对科幻小说的热爱。 小说。天堂之门邪教组织的成员都痴迷于《星际迷航》。当然，科幻小说中也不乏关于来自其他星球的外星人的故事。 关于来自其他星球的外星人的故事，但我们大多数人都知道那只是它们的内容 是：虚构的、想象的、发明的故事，而不是对实际发生的事情的描述。但是有相当多的人坚定地、真诚地和 毫不动摇地相信，他们本人曾被来自外太空的外星人捕获（“绑架”）。 被来自外太空的外星人捕获（“绑架”）。他们如此热衷于相信这一点，以至于他们会在最微弱的 “证据 “上这么做。 脆弱的 “证据”。

例如，有一个人认为他被绑架了，原因无非是他经常流鼻血。 因为他经常流鼻血。他的理论是，外星人在他的鼻子里放了一个无线电发射器来监视他。 他的理论是外星人在他的鼻子里放了一个无线电发射器来监视他。他还认为他自己也可能是部分外星人。 理由是他的肤色比他父母的肤色要深一些。A 令人惊讶的是，有很多美国人，其中许多人在其他方面是正常的，他们真诚地相信 他们相信自己曾被带上飞碟，并成为小矮人所做的恐怖实验的受害者。 可怕的实验的受害者，这些人长着大脑袋和巨大的、环绕的眼睛的灰色小人 眼睛。关于 “外星人绑架 “有一个完整的神话，其内容丰富，色彩斑斓，细节丰富。 就像古希腊的神话和奥林匹斯山的诸神一样丰富、多彩和详细。 奥林匹斯山的诸神。但这些外星人绑架的神话是最近才出现的，而且你可以实际去和那些相信自己被绑架的人交谈。 你可以去和那些相信自己被绑架的人交谈：他们显然是正常的、理智的、头脑清醒的人。 他们会告诉你，他们面对面地看到了外星人；实际上，他们会告诉你外星人是什么样子的。 他们会告诉你，他们看到外星人面对面；他们会告诉你外星人的长相，以及他们在进行讨厌的实验和将针头刺入人体内时所说的话。 他们会告诉你外星人的长相，以及他们在进行肮脏的实验和将针头刺入人体内时所说的话（当然，外星人会说英语！）。

苏珊-克兰西是对声称被绑架的人进行详细研究的几位心理学家之一。 对那些声称被绑架的人进行了详细研究。并非所有的人都有清晰的记忆。 甚至根本没有任何关于 “事件 “的记忆。他们对此的解释是 显然，外星人肯定使用了某种邪恶的 在他们的身体上做完实验后，用某种邪恶的技术将他们的记忆擦拭干净。 身体做完实验后，把他们的记忆抹去。有时他们会去找催眠师，或某种心理治疗师，他们会帮助他们 “恢复失去的记忆”。 帮助他们 “恢复失去的记忆”。

顺便说一句，恢复 “丢失 “的记忆是一个完全不同的故事。 这本身就很有趣。当我们认为我们记住了一个真实的事件时，我们可能只是记住了另一个记忆……。 我们可能只是记住了另一个记忆……如此这般，回到了可能是也可能不是的真实事件。 可能是一个真实的事件。记忆的记忆的记忆可以 逐渐变得扭曲。有充分的证据表明，我们一些最生动的记忆 的记忆实际上是虚假的记忆。而虚假的记忆可以 是由无良的 “治疗师 “故意植入的。

虚假记忆综合征有助于我们理解为什么至少有一些认为自己被外星人绑架的人声称有如此清晰的记忆。 认为自己被外星人绑架的人声称对事件有如此生动的记忆。 事件的生动记忆。通常发生的情况是，一个人通过阅读报纸上关于其他所谓绑架事件的故事而对外星人着迷。 在报纸上读到关于其他所谓绑架事件的故事。

正如我所说，这些人往往是《星际迷航》或其他科幻故事的粉丝。 或其他科幻故事的粉丝。一个惊人的事实是，他们认为自己遇到的外星人 他们认为他们遇到的外星人通常看起来非常像最近的电视小说中所描绘的外星人。 最近关于外星人的电视小说中的外星人，而且他们通常做同样的 实验”，就像最近在电视上看到的那样。

接下来可能发生的事情是，这个人被一种叫做 “睡眠瘫痪 “的可怕经历所折磨。 吓人的经历，称为睡眠瘫痪。这并不罕见。你甚至可能有 自己经历过，在，在这种情况下，我希望如果我现在向你解释的话，下次发生时就不会那么可怕了。 如果我现在向你解释，希望下次发生时不会那么可怕。通常情况下，当你在睡觉 和做梦时，你的身体是瘫痪的。我想这是为了阻止你的肌肉工作 我想这是为了防止你的肌肉与你的梦境相协调，使你梦游（当然，这也是有的。 有时会发生）。通常情况下，当你醒来时，你的梦消失了，瘫痪就会消失，你的肌肉就可以活动。 瘫痪就会消失，你就可以移动你的肌肉。

但偶尔在你的头脑恢复意识和你的肌肉恢复活力之间会有一个延迟。 你的大脑恢复意识和你的肌肉恢复活力之间会有延迟，这就是所谓的睡眠瘫痪。 这很可怕，你可以想象。你有点清醒，你可以看到你的卧室和里面的一切。 卧室和里面的一切，但你不能动。睡眠瘫痪症往往 伴随着可怕的幻觉。人们感到被一种可怕的危险感所包围。 人们感到被一种可怕的危险所包围，他们无法说出这种危险的名称。有时他们甚至看到一些不存在的东西 不存在的东西，就像在梦中一样。而且，也像在梦中一样，对做梦的人来说，这些东西看起来 绝对真实。

现在，如果你在遭受睡眠瘫痪时产生幻觉 瘫痪，那么这种幻觉会是什么样子呢？一个现代科幻小说迷可能 很可能看到大头大眼的小灰人。在早期的几个世纪里，在 科幻小说出现之前，人们看到的幻觉是不同的：也许是妖精。 或狼人；吸血的吸血鬼或（如果他们幸运的话）美丽的带翅膀的 天使。

问题是，人们在经历睡眠瘫痪时看到的图像 并非真的存在，而是从过去的恐惧、传说或虚构中在脑海中幻化出来的。 虚构的。即使他们没有产生幻觉，这种经历也是非常可怕的。 当他们，最终醒来时，睡眠瘫痪症患者往往认为 可怕的事情发生在他们身上。如果你相信有吸血鬼的存在。 你可能会醒来，强烈认为有吸血者袭击了你。如果我被激发了 相信有外星人绑架，我醒来时可能会相信我被绑架了，然后我的记忆被外星人抹去了。 然后被外星人抹去了记忆。

睡眠瘫痪患者通常会发生的下一件事是。 即使他们当时并没有出现外星人和可怕的实验的幻觉。 他们对他们怀疑可能发生的事情的恐惧重建成为 巩固为错误的记忆。这个过程往往得到朋友和家人的帮助。 他们急切地要求他们对所发生的事情进行更多更详细的描述，甚至用诱导性的问题来提示他们。 甚至用诱导性的问题提示他们。‘那里有外星人吗？他们是什么颜色的 他们是什么颜色？他们是灰色的吗？他们有电影中那样的大眼睛吗？ 即使是问题也足以植入或巩固一个错误的记忆。当你看着它 这样来看，1992年的一项民意调查得出的结论是，近400万美国人认为他们被外星人绑架了，这并不令人惊讶。 美国人认为他们曾被外星人绑架过。

我的朋友、心理学家苏-布莱克莫尔指出，在太空概念出现之前，睡眠瘫痪也很可能是早期想象的恐怖的原因。 也是早期想象中的恐怖事件的最有可能的原因，在太空外星人的想法流行之前。 外星人的想法开始流行之前。在中世纪，人们声称在半夜被 “妖怪”（incubus）拜访。 在中世纪，人们声称在半夜时分被 “恶魔”（一个男性恶魔拜访女性受害者并与之发生性关系）或 “恶魔 “拜访。 与她发生性关系）或 “魅魔”（一个女性恶魔拜访一个男性受害者，与他发生性关系）。 与他发生性关系）。睡眠麻痹症的影响之一是，如果你试图移动 动，感觉好像有什么东西压着你的身体。 这很容易被惊恐的受害者解释为性侵犯。传说在 纽芬兰的传说中，有一个 “老巫婆 “在夜里拜访人们，并压在他们的胸部。 按压他们的胸部。在印度支那也有一个关于 “灰色幽灵 “的传说。 鬼”，它在黑暗中拜访人们并使他们瘫痪。

因此，我们对人们相信自己被外星人绑架的原因有了充分的了解。 我们可以将现代的外星人绑架神话与早期的贪婪的 “妖怪 “和 “魅魔 “的神话联系起来。 我们可以将现代的外星人绑架神话与早期的贪婪的 “妖精 “和 “女妖”，或长着长长的犬牙的吸血鬼，在夜间拜访并吸食我们的血液的神话联系起来。 在夜间拜访并吸我们的血。没有任何充分的证据表明这个星球曾经被来自外部的外星人访问过。 没有任何证据表明这个星球曾经被来自外太空的外星人访问过（或者，就这个问题而言，被Incubi或 succubi 或任何种类的恶魔）。但我们仍然面临着这样一个问题：其他星球上是否真的有生物？ 其他星球上是否真的有生命体。他们没有访问过我们 并不意味着它们不存在。同样的进化过程，或者甚至是 一个非常不同的过程，也许只与我们的进化过程稍有相似。 在其他星球上也有同样的进化过程吗？

其他星球上真的有生命吗？

没有人知道。如果你强迫我给出这样或那样的意见。 我会说是的，而且可能是在数以百万计的星球上。但谁会在乎一个观点呢？ 没有直接的证据。科学的一个伟大的优点是，科学家知道 当他们不知道答案的时候。他们愉快地承认他们 不知道。高兴的原因是，不知道答案是一个令人兴奋的挑战，可以尝试去寻找答案。 试图找到它。

有一天，我们可能会有其他星球上的生命的明确证据，然后 我们就能确定了。目前，科学家能做的最好的事情是 写下那种可能减少不确定性的信息，可能使我们从 猜测到对可能性的估计。而这，本身就是一件有趣的、具有挑战性的事情。 充满挑战的事情。

我们可能问的第一件事是有多少颗行星。直到最近 直到最近，我们还可以相信，围绕我们太阳运行的行星是唯一的行星。 因为即使是最大的望远镜也无法探测到行星。如今，我们有 很好的证据表明许多恒星都有行星，而且几乎每天都有新的 “太阳系外 “行星被发现。 几乎每天都被发现。太阳系外行星是指围绕太阳以外的恒星运行的行星。 (sol是拉丁语中太阳的意思，extra是拉丁语中外面的意思)。

你可能认为，探测行星的明显方法是通过望远镜看到它 通过一个望远镜。不幸的是，行星太过暗淡，在很远的距离上都看不到 - 它们本身并不发光，而只是反射它们的恒星的光。 所以我们不能直接看到它们。我们必须依靠间接的方法。 而最好的方法还是利用分光镜，也就是我们在第8章中遇到的那个仪器。下面是方法。

当一个天体绕着另一个大小大致相同的天体运行时，它们 互相绕行，因为它们对彼此施加的引力大致相同。 彼此的引力。当我们抬头时看到的几颗明亮的星星实际上是两颗星星 - 所谓的双星–在彼此的轨道上，就像一个哑铃的两端被一个看不见的东西连接起来一样 哑铃的两端被一根无形的杆子连接起来。当一个星体比另一个星体小得多时，如 当一个天体比另一个天体小得多时，就像行星和它的恒星一样，较小的天体围绕着较大的天体呼啸而行。 而大的那个物体在回应小的那个物体的引力时，只做一些象征性的运动。 小行星的引力。我们说地球绕着太阳转，但实际上 太阳也会因地球的引力而做微小的运动。

而像木星这样大的行星可以对其恒星的位置产生明显的影响。 其恒星的位置产生明显的影响。恒星的这些象征性运动太小，不能算作 绕行 “行星，但它们大到足以被我们的仪器检测到。 但它们大到足以被我们的仪器检测到，即使我们根本看不到行星。

我们如何检测这些运动本身就很有趣。任何恒星都是 任何恒星都太远了，我们无法看到它的实际运动，即使用强大的 望远镜也看不到。但是，奇怪的是，尽管我们看不到一颗恒星的移动，我们却可以测量它的移动速度。 它移动的速度。这听起来很奇怪，但这就是光谱仪的作用。 来了。还记得第8章中的多普勒位移吗？ 8?当恒星的运动恰好远离我们时，它发出的光 将被红移。当恒星的运动朝向我们时，它的光将会被 蓝移。因此，如果一颗恒星有一颗绕行的行星，光谱仪会向我们展示一个 有节奏地脉动着红-蓝-红-蓝移位模式，而这些有规律的移位的时间将告诉我们 这些有规律的转变的时间将告诉我们该行星一年的长度。当然，这 当有不止一颗行星的时候，情况就复杂了。但是，天文学家们很擅长 但天文学家擅长数学，他们可以应对这种复杂情况。在写这篇文章的时候（2012年5月） 701颗行星已经通过这种方式被探测到，围绕着559颗恒星运行。在你读到这篇文章时，肯定会有 更多的，当你读到这篇文章时。

还有其他检测行星的方法。例如，当一颗行星 当一颗行星穿过其恒星的表面时，恒星表面的一小部分会被遮蔽 或黯然失色–，就像我们看到月球黯然失色于太阳一样。 只是月亮看起来大得多，因为它离得更近。

当一颗行星来到我们和它的恒星之间时，这颗恒星会变得非常非常的暗淡。 变得非常非常轻微的暗淡，而有时我们的仪器足够敏感，可以探测到这种 黯淡。到目前为止，已经有230颗行星通过这种方式被发现。而且还有一些其他的 也有一些其他的方法，它们已经探测到了另外62颗行星。有些行星是通过这些技术中的 一些行星被这些技术中的一种以上所探测到，而目前的总数是763颗行星，围绕着我们银河系中除太阳以外的恒星运行。 目前的总数是763颗行星，围绕着我们银河系中除太阳以外的其他恒星运行。

在我们的银河系中，绝大多数我们寻找过的恒星 行星，结果发现它们都拥有。因此，假设我们的星系是典型的，我们就可以 我们也许可以得出结论，宇宙中的大多数恒星都有行星在其周围运行。 它们的轨道上。我们银河系中的恒星数量约为1000亿，而宇宙中的星系数量 宇宙中的星系数量也是一样的。这意味着大约有一万亿 亿颗恒星。大约10%的已知恒星被天文学家描述为 类太阳”。那些与太阳非常不同的恒星，即使它们有 行星，但由于各种原因，这些行星不太可能支持生命：例如。 比太阳大得多的恒星在爆炸前往往不能持续足够长的时间。 但是，即使我们把自己限制在围绕类似太阳的恒星运行的行星上，我们也很可能要面对数十亿颗行星。 我们可能要处理的是数十亿的数量–而这可能仍然是一个 而这可能仍然是一个低估的结果。

好吧，但有多少围绕 “合适的恒星 “运行的行星可能适合支持生命？ 恒星 “的行星中，有多少可能适合于支持生命？迄今为止发现的大多数太阳系外 迄今为止发现的大多数太阳系外行星都是 “木星”。这意味着它们是 “气态 巨人”，主要由高压下的气体。这并不 这并不奇怪，因为我们探测行星的方法通常不够敏感，无法注意到比木星小的东西。 注意到比木星小的东西。而且木星–气态巨行星–并不 不适合于我们所知的生命。当然，这并不意味着我们所知的生命 它是唯一可能的生命种类。木星上甚至可能存在生命。 尽管我对此表示怀疑。我们不知道在这几十亿颗行星中，有多大比例的行星是类似于地球的岩质行星。 行星中，有多少比例是类似地球的岩质行星，而不是类似木星的气态巨行星。但是，即使 但即使比例相当低，绝对数量也会很高，因为总数是如此巨大。 是如此巨大。

寻找金发女郎

我们所知的生命依赖于水。我们应该再次注意 我们应该再次注意将我们的注意力固定在我们所知的生命上，但目前外星生物学家（寻找外星生命的科学家 目前，外星生物学家（寻找地外生命的科学家）认为水是必不可少的–以至于他们的大部分精力都用在了寻找天体上。 以至于他们的大部分努力都是为了在天上寻找水的迹象。水 比生命本身更容易探测。如果我们发现水，这当然不意味着 意味着一定有生命存在，但这是朝着正确方向迈出的一步。

为了使我们所知的生命得以存在，至少有一些水必须是液态的。 液态形式。冰是不行的，蒸汽也不行。对火星的仔细检查显示出 液态水的证据，即使不是今天，也是在过去。其他几颗行星至少也有一些 水，即使它不是液态形式的。木星的卫星之一欧罗巴被冰覆盖。 冰雪覆盖，有人认为在冰雪之下是一片液态水的海洋。 水的海洋。人们曾经认为火星是太阳系中地外生命的最佳候选地。 一位著名的天文学家Percival Lowell 甚至画出了他所声称的火星表面纵横交错的运河。现在航天器已经 现在，航天器已经拍摄了火星的详细照片，甚至在火星表面着陆，而这些运河 结果发现这只是洛厄尔的想象力。如今，欧罗巴已经取代了火星 现在，欧罗巴已取代火星，成为人们猜测我们太阳系中地外生命的主要地点。 但大多数科学家认为，我们必须寻找更远的地方。有证据表明 证据表明，水在太阳系外行星上并不特别罕见。

那么温度呢？如果一个星球要支持生命，它的温度必须有多大的调整？ 如果要支持生命，它的温度必须有多高？科学家们谈到了一个所谓的 “Goldilocks 区”：“恰到好处”（就像小熊的粥），介于两个错误的极端之间。 太热（像熊爸爸的粥）和太冷（像熊妈妈的粥）两个错误的极端。 熊的粥）。地球的轨道对生命来说是 “恰到好处 “的：不会太靠近太阳，因为那里的水会被淹没。 靠近太阳，水会沸腾，而离太阳太远，所有的 水会被冻成固体，没有足够的阳光来喂养植物。 虽然外面有数十亿颗行星，但我们不能指望其中有更多的行星仅仅是少数。 在温度和与恒星的距离方面，我们不可能期望有更多的行星是恰到好处的，而只是一小部分。 方面恰到好处。

最近（2011年5月）发现了一颗 “金丝雀 “行星 围绕着一颗名为Gliese 581的恒星运行，这颗恒星距离我们大约20光年（就恒星而言不是很远 虽不是很远，但以人类的标准来看，仍然是一个巨大的距离）。这颗恒星是一颗 “红矮星 红矮星”，比太阳小得多，它的 “金发区 “也相应地更近。 靠近。它有（至少）六颗行星，命名为Gliese 581e、b、c、g、d和f。 其中有几颗是像地球一样的小型岩质行星，而其中一颗Gliese 581d被认为是在 在，是液态水的黄金地带。目前还不知道 Gliese 581d是否真的有水，但如果有的话，它可能是液态的，而不是冰或 蒸气。没有人暗示格利泽581d确实有生命，但事实上 它在我们开始寻找之后这么快就被发现了，这让人觉得可能有很多金发碧眼的行星。 可能有很多的金丝雀行星。

一个星球的大小如何？是否有一个Goldilocks尺寸–不大也不小，而是恰到好处？ 不太大也不太小，而是恰到好处？一个行星的大小–更严格地说 它的质量–由于重力的作用，对生命有很大的影响。一颗直径与地球相同的行星 一个直径与地球相同，但大部分由纯金制成的星球，其质量将是地球的三倍以上。 倍之大。这个星球的引力将是我们在地球上所习惯的三倍以上。 是我们在地球上所习惯的。所有的东西都会有三倍以上的重量，而且 这包括地球上的任何生物体。把一只脚放在另一只脚的前面 将是一项巨大的劳动。像老鼠这样大小的动物将需要有厚厚的骨头来支撑它的身体。 它将像一只微型犀牛一样蹒跚而行，而一只犀牛大小的动物 犀牛大小的动物可能会因自身的重量而窒息。

正如黄金比地球上的铁、镍和其他东西更重一样 构成的，而煤则要轻得多。一个和地球一样大但主要由煤构成的星球，其引力只有我们习惯的五分之一。 煤的引力将只有我们习惯的五分之一强。一个 像犀牛那样大小的动物可以像蜘蛛那样用细长的腿溜达。 如果地球上的其他条件合适，比最大的恐龙大得多的动物可以愉快地进化。 地球上的条件是正确的。月球的重力大约是地球的六分之一。 地球的六分之一。这就是为什么月球上的宇航员，以一种奇怪的 的步态，这看起来相当滑稽，因为他们穿着太空服的大块头 服。在一个引力如此微弱的星球上实际进化的动物，其构造会非常不同。 非常不同–自然选择会看到这一点。

如果引力太强，就像中子星上的引力一样 星，就根本不可能有生命。中子星是一种塌陷的恒星。正如我们 正如我们在第四章中所学到的，物质通常 几乎完全由空的空间组成。原子核之间的距离是巨大的。 与原子核本身的大小相比是非常大的。但是在中子星中，“坍缩 “意味着所有这些空间都是空的。 坍缩 “意味着所有这些空的空间都消失了。一颗中子星可以 的质量和太阳一样大，但却只有一个城市那么大，所以它的引力 是令人震惊的强大。如果你被扔在一颗中子星上，你的重量将是你在地球上的1000亿倍。 你的重量将是你在地球上的1000亿倍。你会被压扁的。你会被压扁。 无法移动。一颗行星只需要有中子星引力的极小部分就可以了 中子星的引力，就可以把它置于 “金发区 “之外–不仅仅是对我们所知的生命而言。 不仅仅是我们所知的生命，而是我们可能想象的生命。

我在看你

如果其他星球上有生物，它们可能是什么样子？ 样子？人们普遍认为，科幻小说作者把它们写成人类的样子是有点偷懒的。 科幻小说作者把它们写得像人类，只是改变了一些东西–更大的头或额外的眼睛，或者是翅膀。 更大的头或额外的眼睛，或者可能有翅膀。即使他们不是人形，大多数虚构的 外星人很明显只是熟悉的生物的改良版，如蜘蛛、章鱼或蘑菇。 章鱼或蘑菇。

但也许这不仅仅是懒惰，不仅仅是缺乏 想象力。也许真的有很好的理由来假设外星人，如果有的话 如果有的话（我认为很可能有），也许对我们来说不会太陌生。虚构的 俗话说，外星人被描述成有虫眼的怪物，所以我就以眼睛作为我的 为例。我可以用腿、翅膀或耳朵（或者甚至想知道为什么动物 为什么动物没有轮子！）。但我将坚持以眼睛为例，试图说明 并不是真的懒得去想外星人，如果有的话，很有可能有 眼睛。

眼睛是很好的东西，在大多数星球上都是如此。 行星上都是如此。就实际情况而言，光的传播是以直线进行的。凡是有光的地方 就有光，例如在恒星附近，从技术上讲，使用光线很容易 来寻找你的路，来导航，来定位物体。任何有生命的星球 基本上必然在恒星附近，因为恒星是所有生命所需能量的明显来源。 所有生命需要的能量的明显来源。所以很有可能，只要有生命存在的地方，就会有光。 而在有光的地方，很可能会出现眼睛，因为它们非常有用。 在有光的地方，眼睛很可能会进化出来，因为它们是如此有用。眼睛在我们的星球上已经独立进化了数十次，这并不奇怪。 毫不奇怪，眼睛在我们的星球上已经独立进化了几十次。

制作眼睛的方法只有这么多，而且我认为每一种方法 都是在我们的动物王国的某个地方进化而来的。有一种照相机的眼睛，就像照相机本身一样，是一个黑暗的房间，前面有一个小孔，可以让人看到。 就像相机本身一样，它是一个黑暗的腔室，前面有一个小孔，通过一个镜头将光照进来。 光线，通过一个镜头，将一个颠倒的图像聚焦在一个屏幕上–“视网膜”–的背面。 ‘视网膜’–在后面。即使是一个镜头也不是必不可少的。一个简单的孔 如果它足够小，就可以完成这项工作，但这意味着只有很少的光线可以通过，所以图像是非常。 所以图像是非常昏暗的–除非这颗行星碰巧从它那里得到更多的光。 从它的恒星上得到的光线比我们从太阳上得到的多得多。这当然是 有可能，在这种情况下，外星人可能确实有针孔眼睛。人类的眼睛有一个 透镜，以增加聚焦在视网膜上的光量。后面的视网膜 后面铺满了对光线敏感的细胞，并通过神经告诉大脑有关情况。 神经。所有的脊椎动物都有这种眼睛，而照相机的眼睛已经被许多其他种类的动物独立地进化出来。 摄像眼已经被许多其他种类的动物独立地进化出来，包括章鱼。当然也有人类发明的 当然，也是由人类设计师发明的。

跳跃的蜘蛛有一种奇怪的扫描眼。它有点像一个 它有点像照相机的眼睛，除了视网膜，而不是一个宽阔的感光细胞的地毯。 细胞，而是一个狭窄的条状。条状视网膜与肌肉相连，使其移动，以便 它可以 “扫描 “蜘蛛面前的场景。有趣的是，这有点像 有意思的是，这也有点像电视摄像机的工作，因为它只有一个单一的通道来发送一个 整个图像。它以线的形式进行扫描，但扫描速度非常快，以至于我们收到的图像看起来像一个单一的图像。 我们收到的图像看起来就像一个单一的图像。跳跃的蜘蛛眼不会扫描得这么快 迅速，而且它们倾向于集中在场景中 “有趣 “的部分，如苍蝇。 如苍蝇，但原理是一样的。

然后是复眼，它存在于昆虫、虾和其他各种动物群体中。 和其他各种动物群体。复眼由数百个管子组成，从一个半球的中心向外辐射。 从一个半球的中心向外辐射，每个管子看的方向略有不同 方向。每个管子都有一个小透镜，所以你可以把它看作是一个微型的 眼睛。但透镜并不形成可用的图像：它只是把光集中在管子里。 管中。由于每个管子接受来自不同方向的光，大脑，可以将它们的信息结合起来，重建一个图像。 这是一个相当粗糙的图像，但足以让蜻蜓，例如，捕捉移动的猎物。 翅膀上的猎物。

我们最大的望远镜使用一个弯曲的镜子，而不是一个透镜，这个原理也被用于动物的眼睛，特别是扇贝。 这一原理也被用于动物的眼睛，特别是扇贝的眼睛。扇贝的眼睛使用一个 扇贝的眼睛使用弯曲的镜子将图像聚焦在视网膜上，视网膜在镜子的前面。这 这不可避免地妨碍了一些光线，就像反射式望远镜中的等效物一样。 望远镜，但这并不重要，因为大部分的光线都能通过 镜。

这份清单几乎穷尽了科学家所能想象的制造眼睛的方法 而所有这些方法都在这个星球上的动物身上演化过，其中大部分都不止一次 不止一次。可以肯定的是，如果其他星球上有能够看到东西的生物，它们将使用我们熟悉的那种眼睛。 他们将使用我们熟悉的那种眼睛。

让我们再锻炼一下我们的想象力。在我们假设的外星人的星球上 在我们假设的外星人的星球上，来自他们的恒星的辐射能量可能会从长的无线电波到短的X射线。 长波到短波的X射线。为什么外星人要把自己限制在 我们称之为 “光 “的狭窄频率带？也许他们有无线电 眼睛？或者X射线的眼睛？

一个好的图像依赖于高分辨率。这意味着什么？ 那是什么意思？分辨率越高，两个点就越接近对方 而又能相互区分。不足为奇的是，长波长 并不是好的分辨率。光的波长是以微小的分数来衡量的。 但无线电波长的测量单位是米。 米。因此，无线电波，对形成图像来说是很糟糕的，虽然 它们对于通信目的来说是非常好的，因为它们可以被调制。调制的意思是以一种受控的方式极其迅速地改变。 到目前为止，我们星球上的任何生物都没有进化出一个天然的系统，用于 发射、调制或接收无线电波的自然系统：这必须等待人类的 技术。但是，也许在其他星球上有外星人，他们已经进化出了自然的无线电通信。 通信。

那么比光波更短的波呢–比如说X-射线？ X射线很难聚焦，这就是为什么我们的X射线机器会形成阴影而不是真正的图像。 真正的图像，但其他星球上的一些生命形式有X射线的视觉也不是不可能的。 视觉。

任何形式的视觉都取决于射线的直线运动，或者至少是可预测的直线运动。 可预测的线。如果它们被散射到各个方向，就像光线在雾中一样，那就不好了。 在雾中的情况。一个长期笼罩在浓雾中的星球是不会鼓励眼睛的进化的。 眼睛的进化。相反，它可能会促进某种回声测距系统的使用 就像蝙蝠、海豚和人造潜艇所使用的 “声纳”。河流 海豚非常善于使用声纳，因为它们的水中充满了污垢，这相当于水中的雾。 这相当于水中的雾气。声纳在我们星球上的动物中至少已经进化了四次 蝙蝠、鲸鱼和两种不同的洞居鸟类）。发现声纳的进化并不奇怪 在一个外星上发现声纳的进化并不令人惊讶，尤其是一个长期被雾气笼罩的星球。 笼罩在雾中的星球。

或者，如果外星人已经进化出可以处理无线电波的器官，用于通信，他们也可能进化出真正的雷达来寻找他们的路。 通信，他们可能也会进化出真正的雷达来寻找他们的路，而雷达在雾中也能发挥作用。 在雾中也能发挥作用。在我们的星球上，有一些鱼已经进化出了 利用它们自己创造的电场中的扭曲来寻找自己的方向的能力。 自己创造的电场的扭曲来寻找方向。事实上，这种技巧已经独立进化了两次，在一群非洲鱼和一个完全独立的群体中。 非洲鱼和南美的一个完全独立的鱼群中。鸭嘴兽 鸭嘴兽的嘴里有电传感器，可以接收到由肌肉引起的水中的电干扰。 猎物的肌肉活动在水中造成的干扰。这很容易让人 很容易想象出一种外星生命形式已经进化出与鱼类和鸭嘴兽相同的电灵敏度。 鱼类和鸭嘴兽一样，但达到了更高的水平。

这一章与本书的其他章节相当不同，因为它强调我们不知道的东西，而不是我们知道的东西。 它强调了我们不知道的东西，而不是我们知道的东西。然而，尽管我们还没有 我们还没有发现其他星球上的生命（事实上，可能永远不会发现），我希望你已经看到了 科学能够告诉我们关于宇宙的许多信息，并从中受到启发。我们对其他地方生命的探索 我们对其他地方的生命的探索并不是杂乱无章的，也不是随机的：我们的物理、化学和生物知识使我们有能力寻找其他地方的生命。 我们的物理、化学和生物学知识使我们有能力寻找关于遥远的恒星和行星的有意义的信息 我们的物理、化学和生物学知识使我们能够寻找关于遥远的恒星和行星的有意义的信息，并确定那些至少是可能作为生命宿主的行星。 生命的候选星球。有许多东西仍然非常神秘，而且我们不可能 我们不可能揭开像我们这样浩瀚的宇宙的所有秘密：但是，在科学的武装下，我们至少可以提出合理的问题。 但是，在科学的武装下，我们至少可以对它提出合理的、有意义的问题，并在找到可靠的答案时认识到 可靠的答案，当我们找到它们的时候。我们不需要编造疯狂的、难以置信的 故事：我们有真正的科学调查和发现所带来的快乐和兴奋 来保持我们的想象力。而最终这比幻想更令人兴奋。

10 什么是地震？

想象一下，你正安静地坐在你的房间里，也许在看书、看电视或玩电脑游戏。突然间，有一个可怕的隆隆声，整个房间开始摇晃。灯光从天花板上疯狂摆动，装饰品从架子上哗啦啦掉下来，家具被扔到地板上，你被从椅子上翻了下来。两分钟左右后，一切又平静下来，出现了一种幸福的寂静，只有一个受惊的孩子的哭声和一只狗的吠叫声打破了这种寂静。你站起来，想你是多么幸运，整个房子没有倒塌。在一次非常严重的地震中，它很可能会倒塌。

在我开始写这本书的时候，加勒比海的海地岛遭遇了一场毁灭性的地震，首都太子港基本被摧毁。据信有23万人遇难，还有许多人，包括可怜的孤儿，长期在街上游荡，无家可归，或生活在临时营地。

后来，在我修改这本书的时候，在日本东北海岸的海底发生了另一场地震，甚至更强。它引起了巨大的波浪–“海啸”–当它席卷上岸时，造成了难以想象的破坏，带走了整个城镇，导致数千人死亡，数百万人无家可归，并在已经被地震破坏的核电站中引发了危险的爆炸。

地震及其引发的海啸在日本很常见（“海啸 “这个词原本就是日语），但在人们的记忆中，这个国家从未经历过这样的地震。首相将其描述为该国自第二次世界大战以来最糟糕的经历，当时原子弹摧毁了日本的广岛和长崎。事实上，太平洋边缘地区的地震很常见–就在袭击日本的地震发生前一个月，新西兰城市克赖斯特彻奇在地震中遭受了严重破坏和生命损失。这个所谓的 “火环 “包括加利福尼亚和美国西部的大部分地区，1906年在旧金山市发生过一次著名的地震。较大的城市洛杉矶也很脆弱，因为它位于臭名昭著的圣安德烈亚斯断层上。

在地震中，整个景观表现得像一种液体。它看起来像大海，有波浪穿过它。坚实、干燥的土地，有波浪穿过它，就像它们在海上一样！这就是地震。这就是地震。如果你在地面上，你看不到波浪，因为你离它们太近了，而且与它们相比太小了。你只是感觉到地面在你的脚下移动和摇晃。

稍后，我将解释什么是地震，以及什么是 “断层线”–如圣安德烈亚斯断层，以及世界其他地区的类似断层。但首先，让我们看看一些神话。

地震迷思

我们将从一对神话开始，这些神话可能是围绕特定的地震成长起来的，这些地震在历史上的某些时刻确实发生过。

一个犹太传说讲述了两个城市–所多玛和蛾摩拉–是如何被希伯来神摧毁的，因为住在那里的人是如此邪恶。这两个城市中唯一的好人是一个叫罗得的人。神派了两个天使警告罗得，让他趁早离开所多玛。罗得和他的家人向山上走去，就在上帝开始向所多玛降下火焰和硫磺之前。他们得到了严格的命令，不能回头看，但不幸的是，罗得的妻子不服从神的命令。她转过身来，偷看了一下。于是，神迅速将她变成了一根盐柱–有人说，直到今天你还能看到它。

一些考古学家声称发现了证据，证明在大约4000年前，一场大地震震碎了据说是索多玛和蛾摩拉所在的地区。如果这是真的，他们被摧毁的传说可能属于我们的地震神话列表中。

另一个可能始于某次地震的《圣经》神话是关于耶利哥如何被打倒的故事。耶利哥位于以色列死海北部，是世界上最古老的城市之一。直到近代，它还遭受过地震：1927年，它离一次严重的地震中心很近，，这次地震震动了整个地区，在25公里（15英里）外的耶路撒冷有数百人丧生。

古老的希伯来语故事讲述了一个叫约书亚的传奇英雄，他想征服几千年前居住在耶利哥的人。耶利哥有厚厚的城墙，人们把自己锁在里面，这样他们就不会被攻击了。约书亚的人无法攻破城墙，所以他命令他的祭司吹响公羊角，所有的人都高声呼喊。

声音是如此之大，以至于城墙摇晃，平地倒塌。约书亚的士兵随后冲进去，屠杀了城里的所有人，包括妇女和儿童，甚至所有的牛、羊和驴子。他们还烧掉了所有的东西–除了金银财宝，他们按照神的指示把它们交给了神。按照神话的说法，这是一件好事：约书亚的神希望发生这样的事，这样他的人民就可以接管以前属于耶利哥人的所有土地。

由于耶利哥是一个地震频发的地方，现在的人们认为约书亚和耶利哥的传说可能始于一场古代地震，这场地震对城市的震动非常剧烈，以至于城墙倒塌。你可以很容易地想象，当一个关于灾难性地震的遥远的民间记忆在不识字的人们的口口相传中被夸大和歪曲，直到最后发展成为伟大的部落英雄约书亚的传说，以及所有嘈杂的喊叫和吹号声。

刚刚描述的两个神话可能是由历史上的特定地震开始的。还有许多其他的神话，来自世界各地，在人们试图了解地震是什么的时候，这些神话就出现了。

由于日本经历了如此多的地震，日本有一些相当丰富多彩的地震神话也就不足为奇了。根据其中一个说法，陆地漂浮在一条叫做Namazu的巨大鲶鱼背上。每当Namazu甩动它的尾巴，地球就会摇晃。

在欧洲水手到来之前几个世纪，新西兰的毛利人乘独木舟来到这里定居，他们相信地球母亲怀着她的孩子，即鲁神。每当小Ru在母亲的子宫内踢动或伸展时，就会有地震发生。

在北方，一些西伯利亚部落相信，地球坐在雪橇上，由狗拉着，由一个叫图尔的神驱动。这些可怜的狗有跳蚤，当它们抓挠时就会发生地震。

在西非的一个传说中，地球是一个圆盘，一边是一座大山，另一边是一个畸形的巨人，他的妻子撑起了天空。每隔一段时间，巨人和他的妻子就会拥抱在一起，然后，正如你可以想象的那样，地球就会移动。

其他西非部落认为，他们生活在一个巨人的头顶上。森林是他的头发，而人和动物就像跳蚤一样在他的头上游荡。地震是巨人打喷嚏时发生的事情。至少在，这就是他们应该相信的，尽管我相当怀疑他们真的这么做了。

如今我们知道了地震到底是什么，现在是时候收起神话，看看真相了。

地震到底是什么

首先，我们需要听听板块构造的非凡故事。

每个人都知道世界地图是什么样子的。我们知道非洲的形状和南美的形状，我们知道宽阔的大西洋将它们分开。我们都能认出澳大利亚，而且我们知道新西兰位于澳大利亚的东南部。我们知道意大利看起来像一只靴子，即将踢到西西里岛的 “足球”，有些人认为新几内亚看起来像一只鸟。我们可以很容易地认出欧洲的轮廓，尽管它的边界一直在变化。帝国来了又走；国家之间的边界在历史上一次又一次地被改变。但各大洲本身的轮廓是固定的。不是吗？嗯，不，它们不是，这就是重点。它们在移动，尽管非常缓慢，山脉的位置也在移动：阿尔卑斯山、喜马拉雅山、安第斯山脉、落基山脉。可以肯定的是，这些伟大的地理特征在人类历史的时间尺度上是固定的。但是，地球本身–如果它能思考–会认为根本没有时间。有文字记载的历史只能追溯到5000年左右。往前追溯一百万年（这是书面历史延伸的200倍），各大洲的形状都与今天基本相同，就我们的眼睛所能注意到的而言。但是回到一亿年前，我们看到了什么？

与今天相比，南大西洋是一个狭窄的通道，看起来好像你几乎可以从非洲游到南美洲。北欧几乎触及格陵兰岛，而格陵兰岛又几乎触及加拿大。而印度根本就不是亚洲的一部分，而是紧靠马达加斯加，而且是侧向倾斜。与我们今天看到的更加直立的姿态相比，非洲也以同样的方式俯冲。

仔细想想，你有没有注意到，在看现代地图时，南美洲的东边看起来很像非洲的西边，好像它们 “想 “放在一起，就像拼图中的碎片？事实证明，如果我们把时间再往前推一点（好吧，大约再往前推5000万年，但即使是这样，在巨大的、缓慢的地质时间尺度上也只是 “一点”），我们会发现它们实际上确实适合在一起。

1.5亿年前，非洲和南美洲完全连在一起，不仅彼此相连，而且与马达加斯加、印度和南极洲–以及南极洲另一侧的澳大利亚和新西兰相连。它们都是一个被称为冈瓦纳的大陆地，后来分裂成几块，形成一个又一个的子大陆。

这听起来是一个相当高的故事，不是吗？我的意思是，像大陆这样巨大的东西可以移动数千英里，这听起来非常荒谬–但我们现在知道它发生了，而且更重要的是，我们知道它是如何发生的。

地球如何运动

我们还知道，大陆并不只是相互远离。有时它们会相互碰撞，当这种情况发生时，巨大的山脉被推向天空。这就是喜马拉雅山脉的形成过程：当印度与亚洲相撞时。实际上，印度与亚洲相撞并不完全正确。我们很快就会看到，与亚洲相撞的是一个更大的东西，被称为 “板块”，其中大部分在水下，而印度就在它的上面。所有大陆都位于这些 “板块 “上。我们很快就会谈到它们，但首先让我们多想想这些 “碰撞”，以及大陆的移动。

当你听到 “碰撞 “这样的词时，你可能会想到一个突然的碰撞，就像卡车与汽车相撞一样。这不是过去–现在也不是。大陆的运动发生得令人痛苦地缓慢。有人曾经说过，它发生的速度与指甲生长的速度差不多。如果你坐下来盯着你的指甲，你不会看到它们在生长。但是如果你等待几个星期，你可以看到它们已经长大，你需要剪掉它们。同样地，你看不到南美洲在远离非洲的行为。但是如果你等上5000万年，你会注意到这两个大陆已经移开了很远。

指甲生长的速度 “是大陆移动的平均速度。但是，指甲的生长速度是相当恒定的，而大陆的移动则是跳跃式的：先是跳跃，然后停顿一百年左右，同时重新建立起移动的压力，然后再跳跃，如此反复。

也许现在你开始猜测地震到底是什么？这是正确的：地震是我们在其中一个抽搐发生时的感觉。

我告诉你这是一个已知的事实，但我们是如何知道的？我们又是什么时候开始发现它的？这是一个迷人的故事，我现在需要讲述。

过去有很多人注意到南美洲和非洲之间的那种拼图式的配合，但他们不知道该怎么做。大约100年前，一位名叫阿尔弗雷德-魏格纳的德国科学家提出了一个大胆的建议。它是如此大胆，以至于大多数人认为他有点疯狂。魏格纳提出，大陆像巨大的船只一样漂移。在魏格纳看来，非洲和南美洲以及其他巨大的南方陆块曾经连在一起。然后它们彼此分离，在海中向各自的方向游弋。这就是魏格纳的想法，人们因此嘲笑他。但现在证明他是对的–嗯，几乎是对的，而且肯定比嘲笑他的人要正确得多。

有大量证据支持的现代板块构造理论与魏格纳的想法不尽相同。魏格纳肯定是对的，非洲和南美洲、印度、马达加斯加、南极洲和澳大利亚曾经都是连在一起的，后来又分裂开来。但根据板块构造理论，它发生的方式与魏格纳看到的方式有些不同。他认为大陆是在海中犁行，不是漂浮在水面上，而是漂浮在地壳的柔软、熔融或半熔融层上。现代板块理论构造学认为整个地壳，包括海底，是一套完整的互锁的板块。(这是 “装甲板 “中的 “板块”，而不是你吃的那种板块。)因此，不仅仅是大陆在移动：它们所在的板块也在移动，而且地球表面没有一点不是板块的一部分。

大多数板块的大部分面积都在海下。我们所知道的大陆是板块的高地，高于水面。非洲只是更大的非洲板块的顶部，它延伸到了南大西洋的一半。南美洲是南美洲板块的顶部，它延伸到南大西洋的另一半。其他板块有印度板块和澳大利亚板块；欧亚板块，包括欧洲和除印度以外的所有亚洲地区；阿拉伯板块，它相当小，夹在欧亚板块和非洲板块之间；以及北美板块，它包括格陵兰岛以及北美洲，横跨北大西洋底部的一半。还有一些板块，上面几乎没有任何干地，例如广阔的太平洋板块。

南美板块和非洲板块之间的分界线就在南大西洋的中间，离两块大陆都有几英里远。请记住，板块包括海底，而这意味着硬岩。那么，南美和非洲怎么可能在1.5亿年前依偎在一起？魏格纳在这里不会有任何问题，因为他认为大陆本身是漂移的。但是，如果南美洲和非洲曾经依偎在一起，那么板块构造学如何解释如今将它们分开的所有海底硬岩？岩石板块的海底部分是否以某种方式得以生长？

海底扩张

是的，答案就在于一种叫做 “海底扩张 “的东西。你知道你在大型机场看到的那些移动的人行道，以帮助带着行李的人走过长长的距离，例如，在航站楼的入口处和出发大厅之间？他们不必一直走下去，而是踩在一个移动的皮带上，然后被带到某个地方，在那里他们必须再次开始行走。机场的自动步道的宽度只够两个人并排站立。但现在想象一下，一条宽达数千英里的移动通道，从北极延伸到南极的大部分路段。想象一下，它不是以步行的速度移动，而是以手指甲生长的速度移动。是的，你已经猜到了。南美洲，以及整个南美洲板块，正被带离非洲和非洲板块，在类似于移动的人行道上，深埋在海床下，从大西洋的最北端延伸到最南端，移动速度非常缓慢。

非洲的情况如何？为什么非洲板块没有向同一方向移动，为什么它没有跟上南美板块的步伐？

答案是，非洲在一个不同的移动通道上，一个以相反方向行驶的通道。非洲的移动通道是由西向东，而南美的移动通道是由东向西。那么，中间到底发生了什么？下次你在一个大机场时，在你踏上移动通道之前停下来，看着它。它从地板的缝隙中涌出，并从你身边移开。它是一条带子，一圈一圈地走，在地板上往前走，在地板下向你走来。现在想象另一条皮带，从同样的缝隙中涌出，但方向正好相反。如果你把一只脚放在一条皮带上，另一只脚放在另一条皮带上，你就会被迫做劈叉动作。

相当于大西洋底部的裂缝，沿着深海海底从最南端到最北端一直延伸。它被称为大西洋中部海脊。两条 “带子 “很好地穿过大西洋中脊，向相反的方向前进，一条带着南美洲稳步向西移动，另一条带着非洲向东移动。而且，像机场的带子一样，移动构造板块的大带子在地球深处滚来滚去，又回来了。

下次你在机场的时候，坐上移动的走道，让它带着你，同时想象你是在非洲（或者南美，如果你愿意）。当你走到走道的另一端并走下来时，看着传送带潜入地下，准备回到你刚来的地方。

机场的传送带是由电动机驱动的。是什么驱动着承载着地球大板块和它们的大陆货物的移动带？在地球表面的深处，有一种被称为对流的东西。什么是对流？也许你的房子里有一个电对流加热器。下面是它如何，以加热一个房间。它加热空气。热空气上升，因为它的密度比冷空气小（这就是热气球的工作原理）。热空气一直上升到天花板，在那里它不能再上升，而是被从下面推上来的新鲜热空气逼向侧面。当它向侧面移动时，空气冷却下来，在那里它下沉。当它碰到地板时，它再次向侧边移动，沿着地板爬行，直到它被加热器卷入并再次上升。这个解释有点太简单了，但基本的想法在这里是最重要的：在理想的条件下，对流式加热器可以让空气一圈一圈地移动–循环。这种循环被称为 “对流”。

同样的事情发生在水里。事实上，它可以发生在任何液体或任何气体中。但是，地球表面下怎么会有对流呢？下面不是液体，是吗？嗯，是的，它是–有点像。不是像水那样的液体，而是像浓稠的蜂蜜或糖浆那样的半液体。那是因为它是如此之热，以至于一切都在融化。热量来自于地下深处。地球的中心确实非常热，而且一直热到更接近地表。偶尔，热量会在我们称之为火山的地方通过地表迸发出来。

由热能驱动

板块是由坚硬的岩石构成的，而且正如我们所看到的，它们的大部分都在海下。每个板块都有几英里厚。这层厚厚的装甲板被称为岩石圈，字面意思是 “岩石的球体”。在岩石球的下面是一个更厚的层，如果你能相信的话，它实际上并不，称为树胶球，但可能应该是（它实际上是上地幔）。岩石球体的坚硬岩石板块可以说是 “漂浮 “在糖衣球体上的。糖浆球体下方和内部的深层热量导致糖浆中出现令人痛苦的缓慢、磨人的对流，而正是这些对流携带着漂浮在上面的巨大岩石板块。

对流遵循相当复杂的路径。只要想想所有不同的洋流，甚至是风，它们都是某种高速对流。因此，难怪地球表面的各种板块被带向各种方向，而不是像它们都在一个简单的旋转木马上那样一圈又一圈。难怪这些板块会相互碰撞或相互撕扯，一个在另一个下面潜行，或相互侧向磨擦。也难怪我们会感觉到这些巨大的力量–研磨、扳动、咆哮、刮擦的力量–就是地震。尽管地震可能是可怕的，但奇怪的是它们并不更可怕。

有时，一个移动的板块会在邻近的板块下面滑动。这被称为 “俯冲”。例如，非洲板块的一部分正被俯冲到欧亚板块之下。这是意大利发生地震的一个原因，也是维苏威火山在古罗马时代爆发并摧毁庞贝和赫库兰尼姆镇的一个原因（因为火山往往沿着板块的边缘萌发）。喜马拉雅山脉，包括珠穆朗玛峰，在印度板块稳定地俯冲到欧亚板块之下时，被迫上升到其巨大高度。

我们从圣安德烈亚斯断层开始，所以让我们在这里结束。圣安德烈亚斯断层是太平洋板块和北美板块之间的一条长的、相当直的 “滑移 “线。两个板块都在向西北方向移动，但太平洋板块的移动速度更快。洛杉矶市位于太平洋板块，而不是北美板块，并且正在稳步爬升到旧金山，而旧金山大部分地区位于北美板块。在这整个地区不断有地震发生，专家们预测，在未来十年左右的时间里会有一次大地震。幸运的是，加利福尼亚与海地不同，有很好的设备来处理地震受害者的可怕困境。

有一天，洛杉矶的部分地区可能会在旧金山结束。但那是很遥远的事情，我们都不会在身边看到。

11 为什么会发生坏事？

为什么会有坏事 发生？在发生地震或飓风等可怕的灾难后，你会听到人们这样说 你会听到人们说这样的话。

‘这太不公平了。那些穷人做了什么 这些人到底做了什么才会有这样的命运？

如果一个真正的好人得了痛苦的疾病而死亡，而一个真正的坏人却保持着最健康的状态 而真正的坏人却保持着最好的健康状态，我们又一次喊出了’不公平！’

或者我们说，‘这里面的正义在哪里？

很难抵制这种感觉，即以某种方式，应该有一种 的自然正义。好事应该发生在好人身上。坏事，如果它们必须 如果一定要发生，也应该只发生在坏人身上。在奥斯卡-王尔德那部令人愉快的戏剧中 在奥斯卡-王尔德那部令人愉快的戏剧*《做人的重要性*》中，一位年长的家庭教师 棱镜小姐解释说，很久以前，她写了一本小说。当她被问及是否 小说的结局是否幸福时，她回答说好的结局是快乐的，而坏的结局是不快乐的。 这就是小说的意思。现实生活是不同的。坏事确实发生了，而且 它们既发生在好人身上，也发生在坏人身上。为什么？为什么现实生活不像棱镜小姐的小说那样 棱镜的小说？为什么会发生坏事？

很多人相信，他们的神明打算创造一个完美的世界，但不幸的是出了问题–而且 关于这个东西是什么，几乎有同样多的想法。西非的多贡部落 非洲的多贡部落相信，在世界之初，有一个宇宙蛋，从里面孵化出两个 孵化出一对双胞胎。如果这对双胞胎同时孵化，一切都会好起来。 不幸的是，其中一个孵化得太早，破坏了神的完美计划。 完美的计划。根据多贡人的说法，这就是坏事发生的原因。

有很多关于死亡如何来到世界的传说。在整个 不同的部落都相信，变色龙得到了永生的消息，并被告知要把它带给人类。 并被告知要把它传给人类。不幸的是，变色龙走得很慢（他们 我知道：我小时候在非洲养过一只宠物变色龙，叫Hookariah），以至于变色龙的死亡消息被一只乳臭未干的变色龙带去。 死亡的消息，由一只更狡猾的蜥蜴（或其他版本的传说中更快的动物）携带，首先到达。 传说中的其他版本中的其他更快的动物），首先到达。在一个西非的传说中，生命的消息是由一只缓慢的蟾蜍带来的。 缓慢的蟾蜍，但不幸的是，它被一只带来死亡消息的快速狗赶超了。我必须说 我有点不明白，为什么消息到达的顺序 应该如此重要。坏消息仍然是坏消息，无论它何时到来。

疾病是一种特殊的坏东西，它已经产生了很多神话 其自身的神话。一个原因是，在很长一段时间里，疾病是相当神秘的。我们的 我们的祖先面临着其他危险–来自狮子和鳄鱼，来自敌人的部落，来自饥饿的威胁–但你可以看到它们。 饥饿的威胁–但你可以看到它们的到来，并理解它们。 另一方面，天花，或黑死病，或疟疾，一定是在没有警告的情况下，似乎从哪里扑来。 毫无征兆地从哪里扑来，而且如何防范这些攻击并不明显 攻击。这是一个可怕的谜团。疾病从哪里来？ 从何而来？我们做了什么来应得这种痛苦的死亡、这种痛苦的牙痛或这些 可怕的斑点？难怪人们在拼命试图了解疾病时诉诸于迷信，甚至更拼命地试图了解疾病。 试图了解疾病，甚至更迫切地试图保护自己免受疾病的侵害。在 直到最近，许多非洲部落中，任何人如果生病了，或者有一个生病的孩子。 都会自动寻找一个邪恶的魔术师或女巫来责备。

如果我的孩子发高烧，那一定是因为敌人买通了巫师 医生对她施了法。也可能是因为我在她出生时没钱 牺牲一只山羊。也可能是因为一只绿色的毛毛虫在我面前走过 穿过我面前的小路，而我忘了吐出恶灵。

在古希腊，生病的朝圣者会在一个供奉阿斯克勒庇俄斯（Asclepius）的神庙里过夜。 献给阿斯克勒庇俄斯，即治疗和医药之神。他们相信神会 亲自为他们治病，或者在梦中透露出治疗方法。即使在今天，仍有数量惊人的 即使在今天，仍有数量惊人的病人前往卢尔德等地，在那里他们跳进一个神圣的池子里，希望圣水能浇灌他们。 在那里，他们跳进一个神圣的池子里，希望圣水能够治愈他们（实际上，人们可能怀疑他们更有可能从圣水中染上什么病。 实际上，人们可能会怀疑他们更有可能从所有在同一池子里洗澡的其他人那里感染到什么。 实际上，人们可能怀疑他们更有可能从所有在同一池子里洗澡的人身上感染到什么）。在过去的140年里，大约有2亿人到卢尔德朝圣，希望得到治愈。 在过去的140年里，大约有2亿人到卢尔德朝圣，希望得到治愈。在许多情况下，他们并没有什么问题，而且 值得庆幸的是，他们大多会好起来–无论有没有朝圣，他们都会好起来。 朝圣之旅。

希波克拉底是古希腊的 “医学之父”，他以自己的名字命名了所有医生的良好行为誓言。 希波克拉底是古希腊的 “医学之父”，他以自己的名字命名了所有医生都应该遵守的良好行为的誓言，。 他认为，地震是导致疾病的重要原因。在中世纪 在中世纪，许多人认为，疾病是由行星的运动和星体的运动引起的。 在星星的背景下造成的。这是一种叫做占星术的信仰体系的一部分。 占星术，虽然看起来很荒谬，但至今仍有不少追随者。 日。

关于健康和疾病的最持久的神话，从公元前五世纪一直持续到公元十八世纪。 公元前五世纪一直到公元十八世纪，最持久的关于健康和疾病的神话是关于四种 “幽默 “的神话。当我们 我们说 “他今天很有幽默感”，这就是这个词的由来。 尽管人们不再相信它背后的想法。这四种 幽默是指黑胆汁、黄胆汁、血液和痰液。人们认为，良好的健康状况 健康取决于它们之间的良好 “平衡”。 今天，你仍然可以从庸医’治疗师’那里听到类似的话，他们会在你身上挥舞双手，以便 为了 “平衡 “你的 “能量 “或你的 脉轮’。

四种体液的理论当然不能帮助医生治病。 但除了导致病人 “放血 “的做法外，它可能并无大碍。 给病人 “放血”。这涉及到用一种叫做 “长矛 “的锋利工具打开静脉 这涉及到用一种被称为 “长矛 “的锋利工具打开静脉，并将大量的血液抽到一个特殊的盆子里。当然，这 当然，这使可怜的病人病得更重（这也是乔治-华盛顿死亡的原因之一）。 死亡）–但医生们非常相信古老的体液神话 所以他们一次又一次地这样做。更重要的是，人们并不是只有在生病时才会放血。 当他们生病的时候。有时他们在生病前就要求医生放血。 希望它能抵御疾病。

有一次，我在学校的时候，老师让我们，思考为什么会发生疾病。一个男孩举起手来，建议说这是 因为 “罪”!即使在今天，也有很多人认为 诸如此类的东西是一般坏事的原因。有些神话认为，世界上发生坏事 因为我们的祖先很久以前做了一些邪恶的事情。我已经 已经提到了犹太教关于创始祖先亚当和夏娃的神话。你会记得 你会记得，亚当和夏娃做了一件非常可怕的事情：他们允许自己被蛇说服 在蛇的劝说下吃了禁忌之树的果实。这一神话般的罪行一直 这个神话般的罪行一直回荡在各个时代，并且仍然被一些人认为要对世界上发生的所有坏事负责。 直到今天，一些人仍然认为这是世界上发生的所有坏事的原因。

很多神话都谈到了善神和恶神（或）之间的冲突。 魔鬼）之间的冲突。坏神要对世界上发生的坏事负责。或者 可能有一个邪恶的灵魂，称为魔鬼或类似的东西，他与善神或诸神争斗。 与善神或诸神斗争。如果没有这种魔鬼和神明之间的争斗 或善神和恶神之间的斗争，坏事就不会发生。

为什么坏事*真的*会发生？

为什么会发生任何事情？这是一个 这是一个复杂的问题，但它是一个比 “为什么会发生坏事 “更合理的问题。 坏事发生？这是因为没有理由 因为没有理由把坏事挑出来特别注意，除非坏事发生的频率比我们预期的要高。 除非坏事发生的频率比我们预期的要高，是偶然的；或者除非我们认为应该有一种 自然正义，这意味着坏事应该只发生在坏人身上。 人身上。

糟糕的事情发生的频率是否超过了我们应该 仅仅是偶然发生的吗？如果是这样，那么我们确实有一些东西需要解释。你可能已经 你可能听说过人们开玩笑地提到 “墨菲定律”，有时被称为 ‘索德法则’。这说明。如果你把一块吐司和果酱掉在地上 橘子酱掉在地上，它总是橘子酱朝下。‘或者，更笼统地说。 ‘如果一件事可能出错，它就会出错。人们经常拿这句话开玩笑，但有时你会觉得他们认为这句话 有时你会感觉到他们认为这不仅仅是一个玩笑。他们似乎真的 相信这个世界是来抓他们的。

我为电视纪录片做了一定数量的拍摄工作，其中一个 在 “现场 “拍摄时，可能出错的事情之一是不需要的噪音。 当一架飞机在远处飞来飞去时，你必须停止拍摄，等待它离开。 这可能是非常恼人的。早期几个世纪的古装生活剧，即使有一丝飞机的声音，也会毁掉。 即使是一丝飞机噪音也会毁掉。电影人有一种迷信，认为飞机 故意选择沉默最重要的时刻飞过头顶，他们 援引 “索德法则”。

最近，和我一起工作的一个摄制组选择了一个我们认为应该有最低限度噪音的地点。 确信应该有最低限度的噪音，在牛津附近的一个巨大的空草地上。我们在清晨到达 我们一大早就到了，以加倍确保和平与安静–但却发现。 当我们到达时，发现一个孤独的苏格兰人正在练习风笛（也许是被他的妻子从家里赶走了）。 也许是被他的妻子赶出了家门）。我们都宣称：“这就是法律！"。当然，事实是 当然，事实是，大部分时间都有噪音，但我们只有在它成为一种刺激的时候才会注意到它，比如它干扰了拍摄。 我们注意到烦扰的可能性有偏差，这使我们认为 这使我们认为这个世界是故意要惹恼我们的。

在烤面包的情况下，我们不会惊讶地发现，它确实经常从果酱的一边掉下来。 发现它确实经常从果酱面朝下，这并不令人惊讶。 因为桌子不是很高，吐司开始时是果酱面朝上，而且在落地前通常有时间转半圈。 通常有时间在落地前转半圈。但是吐司的例子是 但烤面包的例子只是用一种彩色的方式来表达 “如果一件事能出错，它就会出错 “这一阴郁的想法。 就会。

也许这将是一个更好的 “索德法则 “的例子。 扔硬币的时候，你越想得到正面，就越有可能出现 反面”。这至少是悲观主义的观点。有一些乐观主义者认为 你越想得到正面，硬币就越有可能出现正面。也许我们 也许我们可以称其为 “波利安娜法则”–乐观地认为 事情通常会向好的方向发展。或者可以称为 “彭格列斯定律”。 定律”，取自法国伟大作家伏尔泰发明的一个人物。他的 彭格列斯医生 “认为 “在这个所有可能的世界中最好的世界里，一切都最好。 所有可能的世界都是最好的”。

当你这样说的时候，你可以很快看到 “索德法则 “和 “波利安娜法则 “都是废话。 Pollyanna’s Law都是胡说八道。硬币和烤面包片都无法知道你的欲望强度，也没有自己的欲望来阻挠它们。 知道你的欲望的强度，也没有自己的欲望来阻挠它们–或满足它们。 或实现它们。此外，对一个人来说是坏事的东西可能对另一个人来说是好事。 另一个人的好事。敌对的网球运动员可能都热切地祈祷胜利，但其中一个必须要输！这是不可能的。 没有特别的理由去问：“为什么会发生坏事？或者，对于这个问题 或者，“为什么会有好事发生？两者背后的真正问题是 更加普遍的问题：‘为什么任何事情都会 发生？

运气、机会和原因

人们有时会说，“一切发生都是有原因的”。在 从某种意义上说，这是真的。每件事情的发生确实是有原因的 - 这就是说，事件是有原因的，而且原因总是先于事件发生的。 事件。海啸的发生是因为海底地震，而地震的发生是因为地球构造板块的移动。 正如我们在第10章中所看到的，地震的发生是因为地球构造板块的移动。这就是真正意义上的 一切发生都是有原因的”，在这个意义上，“原因 “意味着 “过去的原因”。 意味着 “过去的原因”。但是人们有时会在一个非常不同的意义上使用原因 意思是 “目的 “之类的东西。他们会说这样的话 海啸是对我们的罪孽的惩罚’或’海啸的原因是为了摧毁脱衣舞厅。 海啸的原因是为了摧毁脱衣舞俱乐部、迪斯科舞厅、酒吧和其他罪恶的地方。 场所’。令人惊讶的是，人们经常诉诸于这种无稽之谈。

也许这是童年的宿醉。儿童心理学家已经表明 很小的孩子，当被问到为什么某些石头是尖的时，会拒绝用科学的原因来解释 拒绝接受科学原因的解释，而倾向于回答：“这样动物就可以在发痒时抓挠自己 当他们发痒的时候”。大多数儿童在成长过程中都不愿意对尖石作这种解释。 尖尖的石头。但是相当多的成年人似乎无法摆脱这种解释。 当涉及到像地震这样的重大不幸，或像幸运地从地震中逃脱这样的好运气时，很多成年人似乎无法摆脱同样的解释。 幸运地从地震中逃脱。

那 “坏运气 “呢？是否有坏运气这回事，或者是 好运气？有些人比其他人更幸运吗？人们有时会说到 坏运气的’运行’。或者他们会说，‘最近发生了这么多坏事 最近发生在我身上的坏事太多了，我应该得到一段真正的好运气。 或者他们会说，‘某某是个不走运的人，事情似乎总是发生在她身上 糟糕的结果。

我应得的好运 “是对 “平均法则 “普遍误解的一个例子。 这是对 “平均法则 “普遍存在的误解。在板球比赛中 板球比赛中，哪一队先击球往往有很大区别。两位队长抛出一枚 两位队长通过抛硬币来决定谁获得优势，而每支球队的支持者都非常希望 他们的队长会赢得抛硬币。在最近印度和斯里兰卡的一场比赛前，一个 雅虎网页上提出了这样的问题。

多尼[印度队长]会不会再一次在折腾中走运呢？ 掷骰子？

在他们收到的答案中，以下被选为 “最佳答案”。 答案’。

我坚信平均法则，所以我的赌注是桑加卡拉 [斯里兰卡队长]很幸运，赢得了被夸大的抛球。

你能看到这是什么垃圾吗？在之前的一系列比赛中，多尼 每次都赢得了掷硬币。硬币应该是没有偏见的。所以被误解的 平均法则 “应该确保多尼迄今为止一直很幸运。 现在应该输掉掷硬币，以纠正平衡。另一种方式 另一种说法是，现在轮到桑加卡拉赢得抛球。或者说，如果多尼再次赢得折腾，这是不公平的 如果多尼再次赢得折腾。但现实是，无论多尼以前赢过多少次 赢得抛球，这次他再次赢得抛球的机会总是50:50。转折 “和 “公平 根本不在其中。我们可能关心公平性 和不公平，但硬币是不折腾的！宇宙也是如此。 宇宙也是如此。

诚然，如果你把一枚硬币抛出1000次，你就会想到 约500个正面和500个反面。但是，假设你扔了999次硬币 到目前为止，它每次都是正面。你对最后一次的赌注是什么？ 抛硬币？根据普遍存在的对 “平均法则 “的误解。 你应该赌反面，因为现在轮到反面了，而且 如果又是正面，那就太不公平了。但我 会把赌注押在正面，如果你是聪明人，也会这样做。一连999个头 暗示着有人在硬币上做了手脚，或者是在扔硬币的方法上做了手脚。 抛出的方法。被误解的 “平均法则 “已经毁了许多 赌徒的毁灭。

无可否认，事后你可以说，“桑加卡拉非常不走运地输掉了掷球。 因为这意味着印度队在一个完美的球场上击球，这有助于他们获得巨大的分数。 他们积累了大量的分数。这没有什么错。你所要说的是 你说的是，这一次赢得抛球确实起到了作用，所以不管是谁在这个特定场合赢得了抛球 因此，无论谁在这一特定场合赢得抛球都是非常幸运的。你不应该说的是，因为多尼在许多场合赢得了抛球 这一次轮到桑加卡拉了。你也不应该说这样的话 这样的话。多尼碰巧是一个好的板球运动员，但我们应该让他当队长的真正原因是他非常有能力。 但我们应该让他当队长的真正原因是，他在赢得掷硬币方面非常幸运”。抛硬币的运气 并不是个人拥有的东西。你可以说一个板球运动员是一个 好的击球手或坏的投球手。但你不能说他擅长 擅长赢得掷硬币，或不擅长赢得掷硬币！你不能说他擅长赢得掷硬币。

出于同样的原因，认为在脖子上戴上幸运符就能提高运气的想法也是完全无稽之谈。 认为你可以通过在脖子上佩戴幸运符来改善你的运气。或者通过 在背后交叉手指。这些东西没有办法影响发生在你身上的事情 发生在你身上的事情，除非它对你的感觉有一些影响：给你增加信心 例如，在网球发球前让你的紧张情绪平静下来。但这与运气无关 与运气无关；那是心理学。

的确，有些人被描述为 “容易发生事故”。这一点 如果它只是意味着 “笨拙 “之类的东西，或者特别容易摔倒或遭受不幸，那也没什么。 摔倒或遭受其他不幸。如果你想要一个非常有趣的例子 如果你想知道 “容易出事 “的一个真正有趣的例子，请看搞笑的电影*《粉红*豹》。 *豹》*，由彼得-塞勒斯饰演雅克-克劳索探长。探长 克劳索不断地发生令人尴尬和有趣的事故，但这是因为他是一个 但这是因为他是一个习惯性的混混，而不是因为他有持续的坏 “运气”，这是一些人对这个词的用法。 人们是这样使用这个短语的。(顺便说一句，试着看一下*《粉红*豹》的原版电影，而不是后来的版本。 顺便说一下，试着看一下《粉红*豹》*的原版电影本身，而不是后来那些标题相似的劣质电影，如《粉红豹之子》、《粉红豹》等。 诸如《粉*红豹之子》*、《*粉红*豹的复仇》等等。 粉红豹*的复仇*》等等，它催生了这些电影）。

Pollyanna和偏执狂

因此，我们已经看到，坏事和好事一样，并不经常发生 偶然发生的次数也不会多。宇宙没有思想，没有感情和 没有个性，所以它不会为了伤害或取悦你而做事情。坏事 事情的发生是因为事情的发生。无论它们是坏的还是 从我们的角度来看，它们是坏是好并不影响它们会发生的可能性。 发生的可能性。有些人觉得很难接受。他们 宁愿认为罪人会得到报应，美德会得到回报。 不幸的是，宇宙并不关心人们喜欢什么。

但是现在，说了这么多，我们应该停下来思考一下。有趣的是 我不得不承认，有点像 “索德法则 “的东西是真的。虽然它 虽然天气或地震绝对不是真的，它们是来抓你的。 因为它们并不关心你，无论如何），但当我们转向进化论时，情况就有点不同了。 谈到进化，情况就有点不同了。如果你是一只兔子，一只狐狸会来抓你。如果你是一只小鱼，一只 梭鱼就会来抓你。我的意思不是说狐狸或梭子鱼会想到它，尽管它可能会。 可能。我也很乐意说，病毒是要来抓你的，但没有人相信病毒会思考什么。 没有人相信病毒会思考任何问题。但通过自然选择的进化已经看到 病毒、狐狸和梭子鱼的行为都是对它们的受害者不利的。 狐狸和梭子鱼的行为都是对它们的受害者不利的–表现得好像它们是故意要对付它们一样–其方式是 你不能说地震或飓风或雪崩。地震和 地震和飓风对它们的受害者是有害的，但它们并没有采取积极的措施来做坏事 他们没有采取积极的措施来做任何事情，他们只是发生。

自然选择，即达尔文所说的生存斗争，意味着每一种生物都有敌人在为它的毁灭而努力。 每种生物都有敌人，他们正努力使其衰亡。而且 有时，天敌使用的伎俩给人的感觉是巧妙的 计划。例如，蜘蛛网是为毫无防备的昆虫设置的巧妙陷阱。A 一种叫做蚁狮的可怕的小昆虫为它的猎物挖掘诱杀陷阱。 蚁狮自己就坐在它所挖的圆锥形坑底的沙子下面。 并抓住任何掉进坑里的蚂蚁。没有人暗示，蜘蛛或蚁狮是聪明的–它想出了自己狡猾的陷阱。但自然选择使它们进化出的大脑 在我们眼里*，*它们的行为方式是很巧妙的。同样地 同样，狮子的身体看起来设计得很巧妙，可以给羚羊和斑马带来灭顶之灾。 羚羊和斑马。我们可以想象，如果你是一只羚羊，一只跟踪、追逐、扑击的狮子。 而我们可以想象，如果你是一只羚羊，一只跟踪、追赶、扑击的狮子可能看起来是要来抓你的。

很容易看出，捕食者（杀死并吃掉其他动物的动物）正在为其猎物的灭亡而努力。 其他动物）正在为它们的猎物的衰亡而努力。但这也是事实，因为 猎物也在为它们的捕食者的倒台而努力。它们努力工作以逃避被吃掉。 如果它们都成功了，捕食者就会被饿死。同样的事情 寄生虫和它们的宿主之间也是如此。同一物种的成员之间也是如此。 同一个物种的成员之间也是如此，他们都在实际或潜在地相互竞争。如果 生活是容易的，自然选择将有利于敌人的改进进化。 无论是捕食者、猎物、寄生虫、宿主还是竞争者：这些改进将使生活再次变得艰难。 生活再次变得艰难。地震和龙卷风是令人不快的，甚至可以被称为 敌人，但它们并不是像 “Sod’s Law “那样 “要对付你 “的。 法 “的方式，掠夺者和寄生虫也是如此。

这对任何野生动物（如羚羊）的心理态度都有影响。 这对任何野生动物，如羚羊，可能会产生影响。如果你是一只羚羊，你 看到长草沙沙作响，这可能只是风。这没什么可担心的 因为风不是来抓你的：它对羚羊和它们的福祉完全无动于衷。 他们的幸福。但是，长草中的沙沙声可能是一只正在跟踪的豹子，而豹子是。 豹子是，肯定是要抓你的：你对豹子来说是好东西。 豹子的味道，自然选择有利于善于捕捉羚羊的祖先豹子。 羚羊。因此，羚羊、兔子和小鱼，以及大多数其他动物，都必须 始终保持警惕。这个世界充满了危险的捕食者，最安全的做法是 假设有点像索德定律的东西是真的。让我们用查尔斯-达尔文的语言来形容这一点。 查尔斯-达尔文的语言，即自然选择的语言：那些个体动物 就像索德法则是真的一样，这些动物个体更有可能生存和繁殖 比那些遵循波利安娜法则的动物个体更容易生存和繁殖。

我们的祖先大部分时间是在狮子和鳄鱼的致命危险中度过的。 鳄鱼、蟒蛇和豹子。因此，对每个人来说，采取一种可疑的–有些人甚至可以说是偏执的–世界观可能是有意义的。 怀疑–有些人甚至可以说是偏执–对世界的看法，从每一声沙沙的声音中看到可能的威胁。 在每一个草的沙沙声，每一个树枝的啪啪声中看到可能的威胁，并且认为 有什么东西要对付他，有一个蓄意的特工在谋划着要杀死他。 如果你把它看成是蓄意的阴谋，那么 “阴谋 “就是一种错误的看法。 阴谋 “是错误的看法，但把这个想法放到自然选择的语言中去看是很容易的。 外面有一些敌人，在自然选择的作用下，表现得好像他们 谋划着要杀我。这个世界不是中立的，对我的福利漠不关心。这个世界 这个世界是来抓我的。索德法则可能是真的，也可能不是真的，但表现得好像它是真的一样。 比起表现得好像 “波利安娜法则 “是真的，更安全。

也许这就是为什么直到今天，许多人还迷信 相信这个世界是来抓他们的。当这一点走得太远时，我们说他们是 妄想症”。

疾病和进化–正在进行的工作 进展？

正如我所说的，掠食者并不是唯一要对付我们的东西。 我们。寄生虫是一种更隐蔽的威胁，但它们也同样危险。寄生虫 包括绦虫和吸虫、细菌和病毒，它们以我们的身体为生。 我们的身体。狮子等捕食者也以身体为食，但捕食者和寄生虫之间的区别通常在于 但捕食者和寄生虫之间的区别通常很明显。寄生虫以仍然活着的受害者为食 (尽管它们最终可能会杀死它们），而且它们通常比它们的受害者小。 捕食者要么比它们的受害者大（如猫比老鼠大），要么，如果比它们小（如狮子小）。 小（如狮子比斑马小），也不会小很多。掠食者将其 猎物，然后吃掉它们。寄生虫吃它们的受害者比较慢，而受害者 受害者可能会在寄生虫的啃咬下活很长时间。

寄生虫经常大量攻击，例如当我们的身体遭受到流感或感冒病毒的大规模感染时。 大量感染流感或感冒病毒。寄生虫太小，无法用肉眼看到。 肉眼无法看到的寄生虫通常被称为 “病菌”，但这是一个相当不精确的词。 词。它们包括病毒，它们确实非常非常小；细菌，它们比病毒大，但仍然非常小。 细菌，它们比病毒大，但仍然非常小（有的病毒作为寄生虫寄生在细菌上）。 以及其他单细胞生物，如疟疾寄生虫，它们比细菌大得多，但仍然小得无法看到。 细菌大得多，但仍然太小，没有显微镜就看不到。普通语言没有 这些较大的单细胞寄生虫的一般名称。它们中的一些可以被称为 ‘原生动物’，但现在这已经是一个相当过时的术语。其他重要的 其他重要的寄生虫包括真菌，例如手癣和香港脚（像蘑菇和蟾蜍这样的大东西）。 蘑菇和蟾蜍等大东西给人的印象是大多数真菌是什么样的）。

细菌性疾病的例子有肺结核、某些肺炎、百日咳、霍乱、白喉、麻风病、猩红热、疖子等。 一些肺炎、百日咳、霍乱、白喉、麻风病、猩红热、疖子和斑疹伤寒。 和斑疹伤寒。病毒性疾病包括麻疹、水痘、腮腺炎、天花、疱疹、狂犬病。 脊髓灰质炎、风疹、各种类型的流感和我们称之为 “普通感冒 “的疾病群。 我们称之为 “普通感冒”。疟疾、阿米巴痢疾和昏睡病是由 “原生动物 “引起的疾病。 这些疾病都是由 “原生动物 “引起的。其他重要的寄生虫，更大 大到可以用肉眼看到的其他重要寄生虫是各种类型的 蠕虫，包括扁形虫、蛔虫和吸虫。当我还是一个住在农场的男孩时，我经常发现一个动物尸体。 我经常会发现一个动物尸体，如黄鼠狼或鼹鼠。我当时在学校学习生物 我在学校学习生物学，当我发现这些小尸体时，我有足够的兴趣去解剖它们。 它们。给我留下深刻印象的主要是它们充满了蠕动的活虫子 (蛔虫，技术上称为线虫）。驯养的老鼠和兔子也不是这样的 我们在学校被派去解剖的老鼠和兔子就不是这样。

人体有一个非常巧妙的、通常是有效的自然防御系统，称为免疫系统。 抵抗寄生虫的自然防御系统，称为免疫系统。免疫系统是如此复杂 以至于需要一整本书来解释它。简而言之，当它感觉到一种危险的 时，身体就会被动员起来，产生特殊的细胞，这些细胞由血液携带，像军队一样投入战斗。 像一支军队一样投入战斗，为攻击特定的寄生虫而量身定做。 有关。通常情况下，免疫系统获胜，人就会康复。此后，免疫系统 免疫系统会 “记住 “它为那场战斗开发的分子设备。 之后，免疫系统就会 “记住 “它为那场战斗而开发的分子设备，任何后来被同类寄生虫的感染都会被迅速击退，以至于我们不会注意到它。这就是为什么，一旦 这就是为什么一旦你得了像麻疹、流行性腮腺炎或水痘这样的疾病，你就不太可能再得到它。 再度得病。人们曾经认为，如果孩子们得了流行性腮腺炎是个好主意，例如。 因为免疫系统的 “记忆 “会保护他们在成年后不被感染。 而流行性腮腺炎对成年人来说甚至更加令人不快（尤其是男性，因为它攻击睾丸）。 而腮腺炎对成年人（尤其是男性，因为它攻击睾丸）来说甚至比对儿童更令人不快。疫苗接种是一种 巧妙的技术是故意做类似的事情。医生不是给你疾病本身，而是给你注射 医生不是给你疾病本身，而是给你一个较弱的版本，或者可能是注射死亡的病菌，以刺激你。 死的病菌，以刺激免疫系统，而不是真的给你疾病。这个 较弱的版本比真正的疾病要少得多：事实上，你往往不会注意到任何影响。 事实上，你往往根本注意不到任何影响。但是免疫系统会 “记住 “那些死去的病菌。 或感染了温和版本的疾病，因此在真正的疾病出现时，它就会预先准备好与之斗争。 因此，如果真菌出现的话，它就会预先准备好与之对抗。

免疫系统有一项艰巨的任务，即 “决定 “什么是 “外来的”，因此要与之斗争（“疑似 “寄生虫）。 外来的”，因此要与之斗争（一种 “可疑的 “寄生虫）。 以及什么是它应该接受的身体本身的一部分。这可能是特别棘手的。 例如，当一个女人怀孕时。她体内的婴儿是 “外来 “的 (婴儿与母亲的基因不完全相同，因为他们的一半基因来自父亲）。 来自父亲）。但重要的是，免疫系统不能与婴儿对抗。 婴儿。这是怀孕时必须解决的困难问题之一。 在哺乳动物的祖先中进化时，这是必须解决的一个难题。这个问题已经解决了–大量的婴儿确实能够 足够长的时间在子宫内存活到出生。但也有大量的流产。 这或许表明，，进化过程中很难解决这个问题 而且这个解决方案还不太完整。即使在今天，许多婴儿的存活只是因为 因为医生就在身边–例如，在他们一出生时就完全改变他们的血液。 例如，在一些免疫系统过度反应的极端情况下，他们一出生就完全换血。

免疫系统可能出错的另一种方式是对所谓的 “攻击者 “过度抵抗。 对抗一个所谓的 “攻击者”。这就是过敏：免疫系统不必要地、浪费地、甚至破坏性地对抗无害的东西。 免疫系统不必要地、浪费地、甚至破坏性地对抗无害的东西。比如说。 空气中的花粉通常是无害的，但有些人的免疫系统对它反应过度。 但有些人的免疫系统对它反应过度–这时你就会出现被称为 “干草热 “的过敏反应。 花粉热”：你打喷嚏，眼睛流泪，非常不舒服。有些人是 对猫或狗过敏：他们的免疫系统对毛发中或毛发上无害的 分子的过度反应。过敏有时可能非常危险。 有几个人对花生非常过敏，吃一颗就能杀死他们。

有时，过度反应的免疫系统会使一个人对自己 对自己过敏!这导致了所谓的自身免疫性疾病*（autos*在希腊语中是 “自我 “的意思）。自身免疫性疾病的例子有 脱发症（你的头发成片脱落，因为身体攻击自己的毛发 毛囊）和银屑病（过度活跃的免疫系统导致皮肤上出现粉红色的鳞状斑块 皮肤上的粉红色鳞片）。

免疫系统有时反应过度并不令人惊讶，因为 在应该攻击的时候不攻击和不应该攻击的时候不攻击之间，有一条细微的界限需要遵循。 不该攻击的时候就攻击。这与我们在羚羊身上遇到的问题一样 试图决定是否从长草的沙沙声中跑开，。它是一只豹子吗？还是无害的风吹动了草？这是不是 这是一个危险的细菌，还是一个无害的花粉粒？我不禁 我不禁要问，那些免疫系统过度活跃的人，他们是否会因为过敏甚至是自身免疫而受到惩罚？ 过敏症甚至是自身免疫性疾病的人，是否不太可能遭受某些 种类的病毒和其他寄生虫。

这种 “平衡 “问题太常见了。有可能 太过 “厌恶风险”–太过神经质，把草丛中的每一个沙沙声都视为危险，或者对无害的花生或其他东西产生巨大的免疫反应。 视为危险，或对无害的花生或身体自身的组织产生大规模的免疫反应。 身体自身的组织。也有可能过于乐观，当危险非常真实时，却没有做出反应。 危险是非常真实的，或者在真的有危险的寄生虫时没有作出免疫反应。 一个危险的寄生虫。踩着这条线是很难的，而且偏离任何一个方向都会受到惩罚。 在任何一个方向上偏离它都会受到惩罚。

癌症是发生坏事的一个特例：一个奇怪的例子，但是非常重要。 一个非常重要的例子。癌症是一组我们自己的细胞，它们已经脱离了它们在体内应该做的事情，变成了寄生虫。 做它们在体内应该做的事情，并成为寄生虫。癌细胞 通常聚集在一起形成 “肿瘤”，失去控制地生长。 以身体的某些部分为食。最严重的癌症会扩散到身体的其他部位。 这就是所谓的转移），最终往往会杀死它。这样的肿瘤 被称为恶性肿瘤。

癌症如此危险的原因是，它们的细胞直接来自于 来自人体自身的细胞。它们是我们自己的细胞，稍加修改。这 这意味着免疫系统很难识别它们是外来的。这也意味着 很难找到一种能杀死癌症的治疗方法，，因为 你能想到的任何治疗方法–比如说毒药–都有可能杀死我们自己的健康细胞。 自己的健康细胞。杀死细菌要容易得多，因为细菌的细胞 与我们不同。杀死细菌细胞而不是我们自己的细胞的毒药被称为 称为抗生素。化疗可以毒害癌细胞，但也可以毒害我们的健康细胞，因为它们非常相似。 因为它们是如此相似。如果你的毒药剂量过大，你可能会杀死 癌症，但不是在杀死可怜的病人之前。

我们又回到了同样的问题，即在攻击真正的敌人（癌细胞）和不攻击朋友（我们自己的正常人）之间取得平衡。 攻击真正的敌人（癌细胞）和不攻击朋友（我们自己的正常细胞）之间取得平衡。 细胞）之间取得平衡：又回到了长草中的豹子的问题。

让我以一个猜测来结束本章。是否有可能 自身免疫性疾病是一种进化战争的副产品，经过许多代的祖先 的副产品？免疫系统在与癌前病变的斗争中取得了许多胜利。 细胞的战斗中获胜，在它们有机会变成完全恶性之前就将它们抑制住了。我的建议是 我的建议是，在不断警惕癌前细胞的过程中，免疫系统有时会走得太远，攻击有害的细胞。 免疫系统有时会走得太远，攻击无害的组织，攻击身体自身的细胞。 攻击身体自身的细胞–我们称之为自身免疫性疾病。是否可以这样解释 自身免疫性疾病的解释是，它们是进化过程中的证据，是一种有效的抗癌武器？ 的一种有效武器？

你怎么看？

12 什么是神迹？

在本书第一章 这本书的第一章中，我谈到了魔法，并将超自然的魔法（施法将青蛙变成王子或擦灯变出精灵）与魔法分开。 将超自然的魔法（施法将青蛙变成王子，或擦灯变出一个精灵）与变戏法 戏法（幻觉，如丝帕变成兔子，或妇女被锯成两半）。 一半）。现在没有人相信童话故事中的魔术。大家都知道，南瓜 只有在灰姑娘中才会变成教练。而且我们都知道 我们都知道，兔子只有通过诡计才能从明显的空帽子里出来。但是有一些 但有些超自然的故事仍然被认真对待，它们所叙述的 “事件 “通常被称为奇迹。 叙述的 “事件 “通常被称为神迹。这一章是关于神迹的–许多人认为超自然事件的故事 许多人相信的超自然事件的故事，而不是童话故事中的咒语，因为没有人相信。 没有人相信的童话咒语，以及看起来像魔术但我们知道是伪造的魔术。

其中一些故事是鬼魂故事、诡异的城市传说或不可思议的巧合的故事。 巧合的故事–例如，“我梦见一个名人，我已经多年没有想到他了。 我梦见了一个我多年未曾想过的名人，而第二天早上我听说他在夜里死了。 他在夜里死了。更多的故事来自于世界各地的数百种宗教。 还有很多来自世界各地的数百种宗教，而这些特别是经常被称为奇迹。仅举一例。 有一个传说，，大约两千年前，一个流浪的犹太传教士 一个叫耶稣的传教士在一个婚礼上，酒喝光了。于是他叫来了一些 于是他叫来一些水，用神奇的力量把它变成了酒–非常好的酒，正如故事中所说的那样 这个故事继续告诉我们。人们会嘲笑一个南瓜可以变成教练的想法 变成马车的想法而大笑的人，以及清楚地知道丝质手帕不会真的变成 的人，却很乐意相信一个先知把水变成了酒，或者。 正如另一种宗教的信徒们所认为的那样，他们骑着有翅膀的马飞向天堂。

谣言、巧合和滚雪球的故事

通常，当我们听到一个奇迹的故事时，它不是来自一个目击者。 而是从别人那里听说的，从别人那里听说的。 他从别人那里听说的，他又从别人的妻子的朋友的表弟那里听说的……。 ……而任何故事，被足够多的人传递，就会变得混乱。 乱七八糟的。故事的原始来源往往是一个开始于很久以前的谣言。 故事的原始来源往往是一个开始于很久以前的谣言，并且在复述中变得如此扭曲，几乎不可能猜到 什么实际事件–如果有的话–开始了它。

几乎所有的名人、英雄或恶棍死后，关于有人看到他们活着的故事就开始在全球范围内流传。 有人看到他们活着的故事开始在全球范围内流传。猫王是这样的 普雷斯利，玛丽莲-梦露，甚至阿道夫-希特勒都是如此。我们很难理解为什么人们 很难知道为什么人们在听到这种谣言时喜欢传播，但事实是，他们确实这样做了。 这也是谣言传播的一个重要原因。

这里有一个最近的例子，说明这种谣言是如何被的。2009年迈克尔-杰克逊去世后不久，一个美国电视摄制组在导游的带领下参观了他的著名豪宅梦幻岛。 在导游的带领下参观了他的著名豪宅 “梦幻岛”。在影片的一个场景中 人们认为他们在一条长长的走廊尽头看到了他的鬼魂。这段录音 录音非常不具说服力–然而，这足以开始疯狂的谣言 谣言满天飞。迈克尔-杰克逊的鬼魂在逃!模仿的目击事件很快 出现了。例如，有一个人拍摄了一张照片，照片上是他汽车的抛光表面。 他的汽车。对你和我来说，特别是当我们把这张 “脸 “与两侧的其他 云的时候，我们看到的显然是一朵云的反射。 但对于忠实粉丝的过热想象力来说，它只能是迈克尔-杰克逊的幽灵。 迈克尔-杰克逊，而YouTube上的图片已经收到了超过1500万次的点击率!

事实上，这里发生了一些有趣的事情，这是 值得一提的。人类是社会性的动物，人类的大脑被预设为可以看到 其他人类的面孔，即使在没有人的地方。这就是为什么人们经常 这就是为什么人们经常在云的随机图案中看到人脸，或在烤面包片上，或在墙壁的潮湿 墙壁上的潮湿斑块。

讲述令人毛骨悚然的鬼故事是很有趣的，特别是如果它们真的很可怕的话。 特别是如果它们真的很吓人，而且如果你声称它们是真的，那就更有趣了。在我八岁的时候，我的家人曾短暂地住在一栋名为Cuckoos的房子里。 我的家人曾短暂地住在一栋名为 “Cuckoos “的房子里，大约有400年的历史，有古怪的黑 都铎王朝的横梁。不足为奇的是，这所房子有一个关于一个早已死去的牧师的传说，藏在一个秘密通道里。 一个秘密通道。有一个故事说，你可以在楼梯上听到他的脚步声，但是 有一个故事说，你可以在楼梯上听到他的脚步声，但有一个转折，那就是你可以听到太多的脚步声–令人毛骨悚然的解释是 诡异的是，据说这个楼梯在十六世纪多了一个台阶，。 诡异的是，据说在十六世纪，楼梯就多了一个台阶。我还记得我把这个故事传给我的同学们时的快乐。 我记得我很高兴把这个故事传给我的同学们。我从来没有想过要问证据有多充分。这已经足够了 我的朋友们对这所房子的历史印象深刻。

人们从传递鬼魂故事中获得快感。这同样适用于 奇迹故事。如果一个关于奇迹的传闻被写进书里，这个传闻 就很难被质疑，特别是如果这本书很古老。如果一个谣言足够古老 它开始被称为 “传统”，然后人们就更相信它。 更加相信。这是相当奇怪的，因为你可能会认为他们会意识到，更古老的 谣言有更多的时间被扭曲，而年轻的谣言在时间上接近 的年轻谣言更容易被歪曲。埃尔维斯-普雷斯利和迈克尔-杰克逊生活得太晚了 传统已经成长起来，所以没有多少人相信像 “埃尔维斯 在火星上看到的 “这样的故事。但也许在两千年后 时间……？

人们说的那些奇怪的故事是什么呢？ 他们多年未见的某人，然后醒来发现门垫上有那人的信。 那个人的信在门垫上等着？或者醒来时听到或读到那个人在夜里去世了？ 这个人在夜里去世了？你自己可能也有过这样的经历。我们该如何 解释这样的巧合？

那么，最可能的解释是，它们真的只是这样。 巧合，仅此而已。关键的一点是，我们只在奇怪的巧合发生时才会去讲故事 当奇怪的巧合发生时–而不是当它们不发生时。从来没有人说。 ‘昨晚我梦见了那个我多年未曾想起的叔叔，然后我就醒了，发现他在我身边。 然后我醒来发现他并没有在夜里死去！"。 夜里没有死！’

越是诡异的巧合，，它的消息就越有可能传播。有时，一个人觉得这件事很了不起，以至于他 给报纸写了一封信。也许他第一次梦到了一个曾经很有名但早已被遗忘的女演员。 名但早已被遗忘的女演员，然后醒来发现她在夜里死了。 她在夜里去世了。梦中的 “告别访问”–多么诡异啊但是 请想一想实际发生了什么。对于一个巧合的报道 报纸上，它只需要被数百万可能给报纸写信的读者中的一个人所经历。 可能给报纸写信。如果我们仅以英国为例，每天大约有2000人死亡。 每天约有2000人死亡，而每天晚上肯定有一亿个梦。当你这样想的时候 我们可以肯定地预期，不时有人会醒来，发现他们一直在做梦的那个人 发现他们所梦到的人已经在夜里死去。他们是 只有他们才会把自己的故事发到报纸上。

发生的另一件事是，故事在讲述和再讲述中成长。 重新讲述。人们非常喜欢一个好的故事，以至于他们对其进行美化，使其比他们听到时更好一些。 比他们听到的时候更好。让人们起鸡皮疙瘩是如此有趣，以至于 我们对故事进行夸张–只是一点点，使其更加丰富多彩–然后下一个人传给他。 然后下一个传递故事的人再夸张一点，以此类推。例如 例如，当你醒来时发现一位名人在夜里去世了，你可能会 你可能会打听一下她到底是什么时候死的。答案可能是：“哦。 一定是在凌晨3点左右'。然后你就会想到 然后你就会发现，你很可能在凌晨3点左右就已经梦到她了。 而在你知道你在哪里之前，"大约“和 “大约 “就已经在你的梦里了。 大约 “和 “在某处 “被排除在故事之外。 这个故事在，直到它变成：“她死于 她死于凌晨3点整，而那正是我表哥的朋友的妻子的 孙女梦见了她。

有时我们实际上可以确定对一个奇怪的巧合的解释。 一位伟大的美国科学家理查德-费曼（Richard Feynman）不幸因肺结核失去了他的妻子。 他的妻子死于肺结核，而她房间里的钟正好在她死的那一刻停了下来。 起鸡皮疙瘩了!但费曼博士并不是无缘无故成为一名伟大的科学家。他研究出了 真正的解释。这座钟有问题。如果你拿起它并倾斜它，它就会倾向于 停止。当费曼夫人去世时，护士需要记录时间，以获得正式的死亡证明。 证书。病房里很暗，所以她拿起钟，把它向窗外倾斜，以便阅读。 向窗外，以便阅读它。就在这时，时钟 停了下来。这根本不是什么奇迹，只是一个有问题的机制。

即使没有这样的解释，即使时钟的弹簧真的在费曼夫人去世的那一刻绕到了停止状态 钟的发条真的在费曼夫人去世的那一刻上弦停止了，我们也不应该对其留下什么印象。 我们也不应该有那么深刻的印象。毫无疑问，在每一天或每一天晚上的任何一分钟。 美国有相当多的时钟会停止。而且每天都有相当多的人死去。重复我先前的观点 重复我先前的观点，我们不屑于传播这样的 “新闻 ‘我的钟正好停在下午4点50分，（你相信吗？）没有人死亡。

我在关于魔术的章节中提到的一个骗子曾经假装 他可以通过 “思想的力量 “重新启动手表。他将邀请他的大批电视观众去拿家里任何一块坏掉的手表，然后把它交给他。 他邀请他的大批电视观众去拿家里任何一块坏掉的手表，并把它攥在手里，而他则试图用思想的力量远程启动它。 攥在手里，而他则试图用思想的力量远程启动它。 演播室里的电话，几乎马上就会响起。 另一端的一个气喘吁吁的声音会用惊恐的语气宣布，他们的手表已经启动。 启动了。

部分解释可能与费曼夫人的钟的情况相似。 Feynman的时钟的情况。现代的数字手表可能不那么真实，但在手表有弹簧的时代，只要拿起一块停着的手表，有时就能让人感觉到。 但在手表有弹簧的时代，只要拿起一块停了的手表，有时就能重新启动。 重新启动它，因为突然的运动会激活游丝平衡轮。这可能 如果手表被加热，这种情况会更容易发生，而人的手的热量足以做到这一点。 人的手的热量足以做到这一点–这并不常见，但当你有一万个人，所有的人都是这样的时候，就不一定要经常发生了。 你有一万个人，在全国各地，拿起他们停止的手表，也许 摇晃它们，然后把它们攥在温暖的手中。这一万块表中只有一块必须 就能让表主兴奋地打电话播报新闻，给所有电视观众留下深刻印象。 让整个电视观众印象深刻。我们从未听说过那9999块没有启动的手表。 没能重新启动。

思考奇迹的一个好方法

十八世纪有一位著名的苏格兰思想家叫作 大卫-休谟，他对奇迹提出了一个巧妙的观点。他首先将奇迹定义为 对自然法则的 “违背”（或打破）。在水上行走，或 将水变成酒，或仅靠思想的力量停止或启动一个时钟。 或把青蛙变成王子，都是打破自然法则的好例子。 这样的奇迹确实会让科学感到非常不安，原因在关于魔术的章节中已经讨论过了。 在关于魔法的章节中讨论过。如果它们曾经发生过，就会令人不安。 那就是!那么，我们应该如何回应奇迹的故事呢？这个 休谟转向了这个问题；而他的答案就是我提到的那个巧妙的观点。

如果你想知道休谟的实际话语，就在这里，但你必须记住，他是在两个多世纪前写的，而英语的风格已经改变。 但你必须记住，他是在两个多世纪前写的，而且英语风格从那时起已经改变了。 已经改变了。

任何证言都不足以证实奇迹，除非该证言具有以下特点 虚假的证词比它所要证明的事实更神奇。 试图建立的事实。

让我们把休谟的观点换成其他词语。如果约翰告诉你一个 奇迹的故事，你应该相信它，只有当它是一个谎言（或错误，或幻觉）的时候，才是更大的奇迹。 是一个谎言（或一个错误，或一个幻觉）。例如，你可能会说，‘我愿意把我的生命交给约翰，他从来不会把我的生命交给他。 我愿意把我的生命托付给约翰，他从不说假话，如果约翰说假话，那将是一个奇迹。 如果约翰曾经说过谎，那就是奇迹。这一切 但休谟会这样说。‘不管约翰说谎话的可能性有多大 但休谟会这样说：‘不管约翰说谎话的可能性有多大，它真的比约翰声称的奇迹更不可能吗？ 约翰声称看到的神迹更不可能吗？假设约翰声称看到了一头牛 牛跳过月亮。不管约翰平时是多么值得信赖和诚实，但 他说了一个谎言（或产生了一个诚实的幻觉）的想法，都不如一头牛真的跳过月亮那样是个奇迹 也比不上一头牛真的跳过了月亮。所以你应该倾向于这样的解释 约翰在撒谎（或搞错了）。

那是一个极端的和想象中的例子。让我们拿一些 来看看休谟的想法在实践中如何发挥作用。1917年，两个 两位年轻的英国表亲Frances Griffiths和Elsie Wright拍了照片，他们说这是仙女的照片。 他们说这是仙女的照片。在现代人看来，，这些照片明显是假的。 但在当时，当摄影还是一个相当新的东西时，即使是伟大的作家阿瑟-柯南-道尔爵士也不例外。 大作家阿瑟-柯南-道尔爵士，也就是著名的不可愚弄的夏洛克-福尔摩斯的创造者，也被它所吸引。 福尔摩斯的创造者，伟大的作家阿瑟-柯南-道尔爵士也被它迷住了，其他很多人也是如此。多年以后，当 弗朗西丝和艾尔西都是老妇人了，她们坦白承认 仙女 “只不过是纸板上的剪影。但是，让我们想想 像休谟一样，想想为什么柯南-道尔和其他人应该更清楚地知道不应该 上当受骗。你认为以下两种可能性中的哪一种会是 更加神奇，如果它是真的话？

1 真的有仙女，有翅膀的小人，在花丛中飞来飞去。 花丛中。

2 艾尔西和弗兰西斯在编造，并伪造了照片。

这真的不是什么竞赛，是吗？孩子们一直在玩虚构的游戏 虚构，而且很容易做到。即使这很难做到；即使你觉得你很了解艾尔西和弗兰西斯 即使你觉得你非常了解艾尔西和弗朗西丝，而且她们总是完全诚实的女孩，她们永远不会梦想着耍花招 即使你觉得你非常了解艾尔西和弗朗西丝，而且她们总是完全诚实的女孩，她们做梦也想不到会耍什么花招；即使这两个女孩被注射了真相药物，而且 即使女孩们被注射了真相药物，并以优异的成绩通过了测谎仪的测试；即使这一切加起来，如果她们说了谎，那就是奇迹。 如果她们说了谎话，这就是一个奇迹，那么休谟会怎么说？ 他会说，她们说谎的 “奇迹 “仍然比她们声称的仙女实际存在的奇迹要小。 存在。

艾尔西和弗朗西斯的恶作剧并没有造成任何严重的伤害，而且 甚至相当有趣的是，他们成功地愚弄了，伟大的柯南 道尔。但是，年轻人的这种恶作剧有时并不是笑料，可以说是 说起来很温和。早在十七世纪，在新英格兰的一个叫塞勒姆的村庄里，一群年轻的女孩儿歇斯底里地大喊大叫。 一群年轻女孩歇斯底里地迷恋上了 “女巫”，并且 她们开始想象或编造各种各样的事情，不幸的是，社区里非常迷信的成年人相信这些事情。 不幸的是，社区中非常迷信的成年人相信了这些事情。许多年长的妇女，还有一些男人。 他们被指控是与魔鬼勾结的女巫，并对女孩们施法。 姑娘们说她们看到她们在空中飞行，或做其他奇怪的事情 或做其他人们认为女巫会做的奇怪事情。后果是极其严重的：女孩们的证词使近20人被送进了监狱。 女孩们的证词将近20人送上了绞刑架。有一个人甚至被 仪式上被压在石头下，这对一个无辜的人来说是件令人震惊的事。 这是发生在一个无辜的人身上的令人震惊的事情，纯粹是因为一群孩子编造了关于他的故事。我不禁 我不禁想知道这些女孩为什么要这样做。她们是想给对方留下好印象吗？这可能是 是否有点像今天在电子邮件和社交网站上发生的残酷的 “网络欺凌”？ 在社交网站上发生的残酷的 “网络欺凌”？还是她们真的相信自己的高论？

让我们回到一般的奇迹故事，以及它们是如何开始的 开始的。也许最著名的年轻女孩说奇怪的话并被相信的例子是所谓的法蒂玛奇迹。 的例子是所谓的法蒂玛奇迹。1917年，在葡萄牙的法蒂玛，一个名叫露西娅的十岁牧羊女孩 1917年，在葡萄牙的法蒂玛，一个叫露西娅的10岁牧羊女孩，在她的两个小表妹弗朗西斯科 和Jacinta，声称在一座山上看到了异象。孩子们说，这个山头 一个被称为 “圣母玛利亚 “的女人来过，虽然她早已去世，但却成了山丘上的女神。 她虽然早已去世，但已成为当地宗教中的一种女神。根据 露西娅说，这个幽灵般的玛丽跟她说话，告诉她和其他孩子，她会在每个月的13日回来。 她会在每个月的13日回来，直到10月13日，届时她会创造一个奇迹来证明她就是她。 届时她会创造一个奇迹，以证明她就是她所说的那个人。关于预期奇迹的传言在葡萄牙各地传播 在葡萄牙各地，在指定的日子里，据说有超过70,000名巨大的人群聚集在现场。 据说有7万多人聚集在该地。奇迹出现时，涉及到太阳。关于 太阳到底做了什么，说法不一。对一些证人来说，它似乎在 ‘跳舞’，对其他人来说，它像凯瑟琳轮一样转了一圈又一圈。最引人注目的说法是 最戏剧性的说法是

……太阳似乎要从天上掉下来，砸向惊恐的人群。 轰然落在惊恐的人群中。 就在火球似乎要落在他们身上并摧毁他们的时候，奇迹停止了，太阳恢复了它在天空中的正常位置，像以前一样平静地照耀着。 太阳恢复了它在天空中的正常位置，像以前一样平静地照耀着。

现在，我们认为真正发生了什么？在法蒂玛真的发生了奇迹吗？ 法蒂玛？幽灵般的玛丽真的出现了吗？方便的是，除了三个孩子，所有人都看不到她。 除了那三个孩子，所以我们不必把故事的这一部分看得很重 认真对待。但是，据说有7万人看到了太阳移动的奇迹。 那么我们该如何看待这个问题呢？太阳是否真的移动了（或者地球是否相对于它移动了？ 还是地球相对于它移动，使太阳看起来在移动）？让我们像休谟一样思考。这里有 要考虑的三种可能性。

1 太阳真的在天空中移动，并向惊恐的人群坠落。 撞向惊恐的人群，然后又恢复到原来的位置。(或者说 地球改变了它的自转模式，以至于看起来就像太阳移动了一样。 挪动）。

2 太阳和地球都没有真正移动，而7万人同时出现了幻觉。 同时出现了幻觉。

3 根本没有发生任何事情，整个事件被误报了。 夸大其词，或者干脆捏造。

你认为哪种可能性是最合理的？所有 这三种可能性似乎都很不可能。但可以肯定的是，可能性3是最不牵强的。 是最不值得称为奇迹的。要接受可能性3，我们只需要 相信有人在报告中撒了谎，说有7万人看到了太阳的移动，并且 这个谎言被重复和传播，就像现在互联网上流行的城市传说一样 就像现在互联网上流行的都市传说一样。可能性2不太可能。它要求我们 相信7万人同时经历了涉及太阳的幻觉。 相当牵强。但是，无论可能性2多么不可能–几乎是奇迹–看起来都是如此。 可能看起来，即使这也远不如可能性1那样是个奇迹。

世界上所有的日光区都能看到太阳，而不仅仅是在一个葡萄牙城镇。 一个葡萄牙小镇。如果它真的移动了，整个半球的数百万人 - 不仅仅是法蒂玛的人–他们会被吓得魂飞魄散。 事实上，反对可能性1的理由甚至比这更有力。如果太阳真的 以报道的速度移动–“撞向 “人群 撞向人群–或者如果发生了一些事情，改变了，使地球的旋转足够大，看起来就像 太阳以这种巨大的速度移动–这将是我们所有人的灾难性结局。 我们所有人的灾难性结局。地球要么被踢出其轨道，现在将成为 一个没有生命的、冰冷的岩石在黑暗的虚空中飞驰，或者我们会撞向太阳并被烧死。 或者我们会撞上太阳，被烧死。请记住第五章的内容 第五章，地球是以每小时数百英里的速度旋转的（如果在赤道上测量，则为每小时1,000 每小时1000英里），但太阳的表面运动仍然过于缓慢 因为它离我们很远，我们无法看到它。如果太阳和地球突然相对运动 如果太阳和地球的相对运动速度快到足以让人们看到太阳向他们 “坠落”，那么真正的运动就必须是在地球上。 他们，真正的运动将必须比平时快几千倍，而且它 从字面上看，这将是世界的末日。

据说，露西亚告诉她的听众要盯着太阳看。这是一件 顺便说一下，这是一件非常愚蠢的事情，因为它可能永久地损害你的眼睛。 它还可能诱发太阳在天空中晃动的幻觉。即使只有 一个人产生了幻觉，或者谎称看到了太阳的移动，并告诉了其他人，而其他人 他又告诉了其他人，其他人又告诉了很多人，每个人又告诉了很多人。 ……这就足以开始一个流行的谣言。 最终，这些听到谣言的人中有一个可能会把它写下来。 但对休谟来说，这是否真的发生了，并不重要。 重要的是，无论7万名证人是否有错，这都是不可信的。 是错误的，但这仍然比太阳以描述的方式移动要少得多。 描述的方式。

休谟并没有直接说奇迹是不可能的。相反，他要求我们把奇迹看成是一个不可能的事件 - 一个我们可以估计其不可能性的事件。这个估计不一定 要准确。只要建议的奇迹的不可能性可以被放在某种规模上就足够了 大致放在某种尺度上，然后与另一种选择，如幻觉或谎言进行比较，就足够了。 幻觉，或谎言。

让我们回到我们在第一章谈到的纸牌游戏。 章中谈到的纸牌游戏。你还记得我们想象过，四个玩家每人发了一手完美的牌：纯梅花、纯红心、纯黑桃、纯方块。 纯梅花、纯红心、纯黑桃、纯方块。如果这真的发生了，我们应该 我们应该怎么想？同样，我们可以写下三种可能性。

1 有一个超自然的奇迹，是由一些巫师或女巫或术士或有特殊能力的神创造的。 巫师或术士或有特殊能力的神所创造的，他们违反了科学的规律，以这样的方式 以此方式改变了牌上所有的红心、梅花、方块和黑桃。 这样他们就可以完美地进行交易了。

2 这是个了不起的巧合。洗牌的过程中，恰好产生了 这个特殊的完美交易。

3 有人玩了一个巧妙的魔术，也许是用他藏在袖子里的一包先前被篡改过的牌代替了我们的牌。 他在袖子里藏了一包经过篡改的牌，而不是我们看到的那包牌。 我们都看到了在公开场合洗牌的情况。

现在，考虑到休谟的建议，你怎么想？这三种可能性中的每一种 三种可能性似乎都有点难以相信。但到目前为止，可能性3是最容易相信的 最容易相信的。可能性2有可能发生，但我们已经计算出了它的可能性有多大 计算了它的可能性有多小，而且确实非常非常小。 53,644,737,765,488,792,839,237,440,000比1。我们无法计算出针对 可能性1的概率，但请想一想：某种力量或势力，从来没有被正确地证明过，也没有人知道。 某种从未被正确证明且无人理解的力量，操纵了几十种红色和黑色印刷油墨的 同时操纵几十张牌上的红色和黑色印刷油墨。你可能不愿意使用 “不可能 “这样强烈的字眼。 不可能 “这样强烈的字眼，但休谟并没有要求你这么做。 他所要求你做的是把它与其他选择进行比较，在这种情况下，这些选择包括 包括一个变戏法和一个巨大的运气。我们不是都见过 变戏法的技巧（顺便说一下，往往涉及到纸牌），这些技巧至少都是令人难以置信的 的魔术吗？显然，对完美交易最可能的解释不是纯粹的运气。 更不是对宇宙法则的神奇干扰，而是魔术师或不诚实的人的诡计。 而是一个魔术师或一个不诚实的牌手的诡计。

让我们来看看另一个著名的神迹故事，就是我之前提到的那个 关于犹太传教士耶稣把水变成酒的故事。再一次，我们 我们可以列出三种主要的可能解释。

1 它真的发生了。水真的变成了酒。

2 这是一个聪明的变戏法。

3 根本就没有发生过这样的事情。这只是一个故事，一段 虚构的，有人编造的。或者是对真正发生的更少的事情有误解 的事情产生了误解，而这些事情确实发生了。

我认为，在这里，对可能性的顺序没有什么疑问。 可能性。如果解释1是真的，它将违反我们所知的一些最深刻的 我们所知道的一些最深刻的科学原理，原因就像我们在第一章中谈到南瓜和教练、青蛙和王子时遇到的一样 我们在第一章讨论南瓜和教练、青蛙和王子时遇到的那种原因。纯水的分子 水的分子必须转变为复杂的分子混合物，包括 酒精、单宁酸、各种糖类和许多其他物质。其他的 解释必须是非常不可能的，如果这个解释要比它们更受欢迎的话。 它们。

变戏法是可能的（比这更高明的戏法在舞台和电视上经常上演 舞台上和电视上经常有比这更高明的魔术）–但可能性比解释3小。为什么 既然没有证据表明该事件发生过，为什么还要费力地提出变戏法的建议呢？ 发生的证据？既然解释3的可能性如此之大，为什么还要考虑变戏法的问题呢？ 解释3是非常可能的，相比之下，为什么还要考虑变戏法呢？有人编造了这个故事。人们一直在编造故事。 这就是虚构的东西。因为这个故事是非常合理的，所以它是虚构的。 我们不需要麻烦自己去思考变戏法的问题，更不用说 更不用说那些违反科学规律、颠覆我们对宇宙运作的一切认识和理解的真实奇迹了。 颠覆我们对宇宙运行方式的认识。

我们知道，关于这个叫耶稣的传教士，有很多虚构的故事。 称为耶稣的特殊传教士。例如，有一首漂亮的小歌叫做 樱桃树颂歌，你可能唱过或听过。它是关于当耶稣还在 当耶稣还在他母亲玛丽的子宫里时（顺便说一下，这就是法蒂玛故事中的那个玛丽）。 顺便说一下，这是法蒂玛故事中的那个玛丽），她和她的丈夫约瑟夫在一棵樱桃树下散步。马利亚 她想吃一些樱桃，但树上的樱桃太高了，她拿不到。 她拿不到。约瑟夫也没有心情爬树。 但是……。

然后婴儿耶稣站起来说话

从马利亚的子宫里。

‘弯下腰来，你这高大的树枝。

我母亲可能有一些。

弯下腰，你这高大的树枝。

我母亲可能有一些。

然后弯下了最高的树枝。

直到它触及玛丽的手。

她喊道：‘哦，看你，约瑟。

我有樱桃的命令’。

她喊道：‘哦，看你，约瑟。

我有樱桃的命令’。

你不会在任何古老的圣书中找到樱花树的故事。 没有人，真的没有一个有知识或受过良好教育的人，认为它是 虚构的东西。很多人认为水变酒的故事是真的，但是 但所有人都同意樱桃树的故事是虚构的。樱桃树的故事是在大约500年前编造的 大约500年前才编出来的。水变酒的故事则更早。它出现在基督教四部福音书中的一部 它出现在基督教的四本福音书之一（约翰福音：其他三本都没有。 但没有理由相信这只是一个编造的故事 - 只是一个比关于樱桃树的故事早几个世纪的故事。所有 顺便说一下，四本福音书都是在它们声称要描述的事件（）之后很久才写成的，而且没有一本是由目击者写的。 可以断定，水变酒的故事纯属虚构，就像樱桃树的故事一样。 樱桃树的故事。

我们可以对所有所谓的奇迹，所有的 对任何事情的 “超自然 “解释都可以这么说。假设发生了一些我们 我们不理解的事情发生了，而且我们看不出它怎么可能是欺诈、诡计或 谎言：得出结论说它一定是超自然的，这样做对吗？不！不！不正如我 正如我在第一章所解释的，这将结束 终止所有进一步的讨论或调查。这将是懒惰的，甚至是不诚实的，因为它 相当于宣称任何自然解释都是不可能的。如果你声称 任何奇怪的东西都必须是 “超自然的”，你不仅仅是说你不 目前不了解它；你是在放弃，说它永远不可能被了解。 理解。

今天的奇迹，明天的 技术

有些事情甚至连当今最好的科学家都无法解释。 但这并不意味着我们应该通过诉诸于虚假的 解释”，援引魔法或超自然现象，这根本不能解释 实际上根本无法解释。试想一下，一个中世纪的人–即使是那个时代受过最多教育的人–会有什么反应？ 如果他看到一架喷气式飞机、一台笔记本电脑、一部移动电话或卫星导航仪，他将会有什么反应？ 移动电话或卫星导航设备。他可能会说它们是超自然的。 神奇。但是这些设备现在已经很普遍了；而且我们知道它们是如何工作的，因为人们已经按照科学原理制造了它们。 遵循科学原理制造了它们。从来没有必要援引魔法 或奇迹或超自然现象，而且我们现在看到，中世纪的人这样做是不对的 这样做是错误的。

我们不必回溯到中世纪的 时代来说明问题。一群维多利亚时代的国际罪犯配备了 现代移动电话可以协调他们的活动，其方式在福尔摩斯看来会是 在夏洛克-福尔摩斯看来，这就像是心灵感应。在福尔摩斯的世界里，谋杀案中的嫌疑人如果能证明他是一个人，那么他就能在这个世界上找到答案。 在福尔摩斯的世界里，如果一个谋杀案的嫌疑人能够证明他在谋杀案发生的第二天晚上在纽约 在伦敦，一个谋杀案的嫌疑人如果能证明他在谋杀案发生后的晚上在纽约，就会有一个完美的不在场证明，因为在19世纪末，不可能既在纽约又在伦敦。 因为在19世纪末，不可能在同一天出现在纽约和伦敦。任何声称不这样做的人 似乎是在援引超自然现象。然而，现代喷气式飞机使之变得容易。著名科幻作家 知名科幻作家阿瑟-C-克拉克将这一点总结为克拉克的 第三定律。任何足够先进的技术都与魔法无异 与魔法无异。

如果有一台时间机器把我们带到一个世纪左右，我们会看到 今天我们可能认为不可能的奇迹–奇迹。但这并不意味着 我们今天可能认为不可能的一切都会 发生在未来。科幻小说家们可以很容易地想象出一台时间机器–或一台反重力机器。 或反重力机器，或能使我们的速度超过光速的火箭。但是 但仅仅是我们能够想象它们的事实，并不能成为假设这种机器有一天会成为现实的理由。 有一天会成为现实。我们今天可以想象的一些东西可能会成为现实。大多数将 不会。

你想得越多，你就越意识到超自然奇迹的想法本身就是无稽之谈。 超自然的奇迹是无稽之谈。如果发生的事情似乎是科学无法解释的 你可以安全地得出两件事中的一个结论。要么它不是真的 发生（观察者弄错了，或在撒谎，或被欺骗）。 或者我们暴露了当今科学的一个缺陷。如果现今的科学 遇到了它无法解释的观察或实验结果，那么我们就应该 我们就不应该休息，直到我们改进了我们的科学，使它能够提供一个 解释。如果它需要一种全新的科学，一种革命性的科学，以至于 如果这需要一种全新的科学，一种革命性的科学，以至于老科学家几乎不承认它是科学，那也可以 也可以。这种情况以前也发生过。但千万不要懒到–失败主义的程度 足够的失败主义，足够的懦弱–说’这一定是超自然的’或 ‘这一定是个奇迹’。而是说这是一个谜题，它是 奇怪，是一个我们应该迎接的挑战。无论我们是否通过质疑观察的真实性来迎接挑战 我们是通过质疑观察的真实性，还是通过将我们的科学扩展到新的和令人兴奋的方向，来迎接挑战。 激动人心的方向，对任何这样的挑战的正确和勇敢的反应是解决它 正面应对。而且，在我们找到一个适当的答案之前 在我们找到正确的答案之前，完全可以简单地说：“这是我们不了解的东西，但我们正在努力。 我们还不了解，但我们正在努力解决。事实上，这是唯一诚实的 做的事情。

奇迹、魔法和神话–它们可以很有趣，而且我们在这本书中也对它们很感兴趣。 在这本书中，我们对它们充满了乐趣。每个人都喜欢一个好故事，我希望你喜欢我在大部分章节开始时讲的 我希望你们喜欢我在大多数章节开始时讲的神话故事。但我更希望，在每一章中 章中，你都喜欢神话之后的科学。我希望你同意 真相有其自身的魔力。真相更有魔力–在最好和最 在这个词的最佳和最激动人心的意义上，真理比任何神话或捏造的神秘或奇迹都更神奇。科学 有它自己的魔力：现实的魔力。

鸣谢

感谢。Lalla Ward, Lawrence Krauss, Sally Gaminara, Gillian Somerscales, Philip Lord, Katrina Whone, Hilary Redmon; 伦敦圣保罗学校的Ken Zetie, Tom Lowes, Owen Toller, Will Williams和Sam Roberts。Alain Townsend, Bill Nye, Elisabeth Cornwell, Carolyn Porco, Christopher McKay, Jacqueline Simpson, Rosalind Temple, Andy Thomson, John Brockman, Kate Kettlewell, Mark Pagel, Michael Land, Todd Stiefel, Greg Langer, Robert Jacobs, Michael Yudkin, Oliver Pybus, Rand Russell, Edward Ashcroft, Greg Stikeleather, Paula Kirby, Anni Cole-Hamilton以及莫雷夫斯学校的员工和学生。

©Jeremy Sutton Hibbert

理查德-道金斯因其标志性的《自私的基因》一书而首次成名。 他的标志性著作*《自私的基因》*使他一举成名。 之后，他又出版了一连串的畅销书，包括惊人的*《上帝错觉*》。*现实的魔力 现实*的魔力》是他为年轻的普通读者写的第一本书。 该书的彩色插图原版也立即成为畅销书。 它在最初的彩色插图精装版中也立即成为畅销书。道金斯是英国皇家学会和英国皇家文学学会的会员。 道金斯是英国皇家学会和英国皇家文学学会的会员，并获得了许多奖项。他曾在牛津大学担任教授，直到2008年。 直到2008年，他仍然是新学院的研究员。他还撰写并介绍了 几部电视纪录片，包括2008年的*《查尔斯-达尔文的天才*》和《信仰学校的威胁》。 2008年的《查尔斯-*达尔文*的天才》和2010年的《*信仰学校的威胁？* 2010.

©CLARE HAYTHORNTHWITE

DAVE McKEAN曾为许多获奖的书籍和漫画小说绘制和设计插图。 许多获奖的书籍和图形小说。他创作了数以百计的专辑、漫画 和书籍封面，并为两部《哈利-波特》电影设计过角色。他 他还导演了两部故事片《镜面人》和《卢娜》。

www.richarddawkins.net

www.davemckean.com

也有音频版

与作者见面，观看视频和更多信息 SimonandSchuster.com 阅读小组的来源

封面插图：Dave Mckean

还有理查德-道金斯的作品

自私的基因

扩展表型

盲目的钟表匠

伊甸园之河

攀登不可能的山峰

解织彩虹

一个魔鬼的牧师

祖先的故事

上帝的错觉

地球上最伟大的表演

索引

‘容易发生事故’,226

亚当（和夏娃），35-7 ，58 ，59 ，220

农业，46

外星人：被绑架，182-6

虚构的，181 ，193-4

其他星球上的生命，14-15 ，186-93

神话和传说，180-1 ，185-6

愿景，194-8

过敏症，233-4

两栖动物，50

祖先，38-43 ，46-50 ，52-3 ，70

安徒生，汉斯-克里斯蒂安，19

安圭拉，66-7 ，68

蚁狮，227-8

猩猩，48-9 ，60 ，72

远日点，115-16 ，118 ，120

阿普尔怀特，马歇尔，181

北极燕鸥，107

阿斯克勒庇俄斯，218

小行星，136-7

占星术,219

Atlas,163

原子数，92 ，171

原子：化合物，79-80

晶体，80-3 ，88

元素，79

原子内部，85-91

的知识，15 ，79

质量，91-2 ，93

模型，86-8

细胞核，87-9 ，91-3

放射性同位素，44

分割，86

澳大利亚土著人，100-2

阿兹特克宗教，124-6

巴别塔，56 ，61-2

细菌，12-13 ，65 ，96 ，140 ，230-1 ，235

坏事，216-17 ，220-3 ，226-7

Barotse部落,124

蝙蝠，157 ，197

Beagle, HMS,67

大爆炸模型，164-5 ，177

鸟类，50 ，57 ，107 ，140 ，197

布莱克莫尔，苏，185

玻尔, 尼尔斯,87

Boshongo神话，162

梵天,163

繁殖：不同物种之间，42 ，59 ，65 ，68-9

基因库，73-5

马匹和驴子，42 ，59 ，65

杂交，47 ，49 ，71

孟德尔的实验，16-17

自然选择，30-1

选择性的，28-9

布朗，德伦，20岁

Buckyballs和Buckytubes，94-5

癌症，234-5

碳，79 ，80-1 ，88 ，92-3 ，94-5

碳-14，46 ，93

牌，洗牌和发牌，25-6 ，251-2

食肉动物，72 ，139-40 ，142

卡西尼号空间探测器，116

变色龙,217

机会，23-6 ，220-1 ，223-5

黑猩猩，18 ，48 ，51 ，52-3 ，72

中国神话，162-3

氯离子，82

染色体，17 ，51

Chumash人，148-9

克兰西，苏珊，182

克拉克，阿瑟-C.，256

钟和表，243-4

云，141-2

教练，19 ，23-4 ，26 ，31 ，238-9 ，253

煤炭，141-2 ，192

高特立克，125-6

抛硬币，222 ，224-6

巧合，238 ，241-3 ，251

颜色，90 ，151-8 ，169-72 ，176

彗星，115-17 ，181

柯南道尔，阿瑟爵士，246-7

巫师，20-1 ，252

大陆漂移，208 ，210

大陆，205-9 ，210 ，212

对流，211-12 ，213

Crick, Francis,17-18

板球，224-6

晶体，80-3 ，84 ，88 ，90

达尔文，查尔斯：关于进化，27 ，29-30

加拉帕戈斯访问，67-8

关于自然选择，29-30 ，74 ，227 ，229

树图，60-1 ，64

日期，45-6 ，93

昼夜循环，100-2 ，106-7

死亡,217

德米特，102-3

Democritus,79

恶魔，220 ，247

方言，62 ，64 ，71

钻石，80-1 ，82 ，88

恐龙，12 ，13 ，14 ，50 ，137

疾病，217-20 ，231-5

距离，测量，166-8

多样性，57-8

DNA，16-18 ，50-3 ，64-5 ，67 ，70 ，73

多贡部落，217

狗，18 ，59 ，156 ，217 ，233

海豚，72 ，149 ，197

多普勒，基督教，175-6

多普勒位移，173 ，175-6 ，188

梦想，184 ，241-3

梦幻时光,100

鸭嘴兽，49 ，198

尘螨，96

地球：轴，104-5 ，111 ，118-20

中心，85 ，212

对流，212 ，213

轨道，103 ，108-9 ，115 ，118-19 ，134 ，166-7 ，191

海底扩张，210-12

纺纱，103-5

构造板块，209-14 ，223

地震：原因，208 ，213-14 ，223

疾病，219

的经验，200-1

神话，202-5

伊甸园，36 岁

埃及的宗教，127

电子，87-9 ，91-3 ，171

元素，78 ，79 ，92-3 ，133-4 ，170-2

省略号，113-15 ，117

情感，18

能源，138-43

海山二号，130 ，133-4

欧罗巴，190 ，191

蒸发，141

演变：自身免疫性疾病，235

加拉帕戈斯群岛，67-71

基因库，74-5

逐步，26-7

语言，57 ，63-5 ，66 ，68 ，71

自然选择，30-1 ，68 ，70 ，75 ，227-9

怀孕，233

选择性育种，28-9

树图，61

眼睛，194-7

脸，看到,240

仙女们的照片，245-6

仙女教母，23-4

虚假记忆综合征，183 ，185

法蒂玛的奇迹，247-9

Feynman, Richard,243

鱼，40-1 ，43 ，48 ，50 ，66 ，198

化石，13 ，43-5 ，60 ，93

富兰克林，罗莎琳，18岁

青蛙，23 ，26 ，27-31 ，50 ，52 ，66

真菌，140 ，230

加拉帕戈斯群岛，67-71

星系，13 ，14 ，165-8 ，172-3 ，176-7

气态巨头，190

气体，79 ，83 ，85 ，89

基因：流动，64 ，66 ，73

游泳池，73-5

基因，16-17 ，29-30 ，51-3 ，68 ，71 ，73-5

属，59-60

鬼故事，240-1

吉尔伽美什》，146-8 ，149

Gliese 581,191-2

黄金，79 ，81 ，82 ，192

金色地带，191-3

Gondwana,206

重力，109 ，111-12 ，115-16 ，129-32 ，141 ，192

希腊语：医学，218-19

神话，102 ，127 ，163

Griffiths, Frances,245-6

格林兄弟》，19

哈迪斯，102-3

海地，地震，200 ，214

海尔-波普彗星，181

哈雷彗星,117

幻觉，184 ，249 ，250-1

健康，219

天堂之门邪教，181

希伯来神话，见犹太神话

Helios,116 ,127 ,131

氦气，131 ，132 ，133

食草动物，139-40 ，142

遗传性，16

冬眠，108

喜马拉雅山，形成，207 ，213

希波克拉底，218-19

直立人，42-3 ，60

智人，42-3 ，59-60

霍皮人,57

哈勃，埃德温，173

哈勃移位，173

哈勃望远镜，14 ，173

Huitzilopochtli,125-6

休谟，大卫，244-5 ，246 ，248 ，250-2

幽默，四，219

狩猎-采集者，46-7

氢气：原子，92

元素，79

辛烷值，94

明星，129 ，131-2 ，133

鬣狗，66-70

免疫系统，231-5

印加宗教，124 ，126

潜行者，185-6

印度神话，163

昆虫，57 ，69 ，157 ，195

离子，82

铁，79 ，81 ，82 ，85 ，88 ，133-4 ，192

岛屿，65-71

同位素，44-5 ，93

杰克逊，迈克尔，240 ，241

日本：地震和海啸，200-1

地震的神话，204

杰里科城墙，202-3

耶稣，239 ，252 ，253-4

犹太人的神话。亚当和夏娃，35-6 ，58 ，220

创造，58 ，127

命名动物，59

诺亚方舟，147-8

索多玛和蛾摩拉,202

巴别塔，56

Jupiter,129 ,135 ,136 ,188 ,190

开普勒，约翰内斯，113 ，134

湖泊，66 ，69 ，71

语言，56-7 ，61-5 ，66 ，71 ，74

平均法”，224-5

铅，79 ，81 ，86 ，88 ，92 ，134

铅-206，45

李尔，爱德华，78

叶子，138-9 ，141 ，143

狐猴，49 ，60

光：光束，90

频谱，151-3 ，154-9 ，168-73

的速度，14

波长，156-8 ，169 ，171 ，196-7

波浪，176

液体，83-4 ，89

卢尔德，218

洛厄尔，珀西瓦尔，191

运气，223-6

月球周期，121

魔术：诗意，19 ，21

阶段，19 ，20

超自然，19 ，20 ，25 ，238

魔法圈，20

哺乳动物，49-50 ，51-3 ，60 ，72 ，107-8 ，233

毛利人的神话，204

火星，129 ，136 ，190

质量，91-2

玛雅宗教，124 ，126

梅尔，恩斯特，57

记忆，假的，183 ，185

孟德尔，格雷戈尔，16-17 ，18

汞，79 ，85

金属，79

流星，136-7

甲烷，85

墨西哥浪潮，174

小鼠，51 ，52 ，71

显微镜，18 ，86 ，95 ，96 ，230

迁移，107-8

银河，14 ，35 ，148-9 ，165-6 ，172

奇迹：定义，244

例子，244-5 ，251-5

法蒂玛，247-9

耶稣的，239 ，252-4

扑克牌，25 ，251-2

仙女的照片，245-6

谣言和传统，239-41

超自然的魔法，19 ，238

技术和，255-7

巫婆审判，247

镜子，90

模型，15-18 ，22 ，86-8 ，164 ，177

分子：原子在，80

Buckyballs和Buckytubes，94-5

颜色，171

钻石水晶，80 ，88

化石，44

免疫系统，233

奇迹,253

运动，83-4

波，173-4

钼，79

猴子，48-9 ，52 ，60

月亮，121 ，124 ，128 ，189 ，192-3

多重宇宙，165

肌红蛋白,95

萘，94

自然选择，30-1 ，68 ，70 ，75 ，193 ，227-9

纳瓦霍人,57

中子星，193

中子，91-3

新几内亚，57 ，205

新西兰：地震的神话，204

地震,201

牛顿，艾萨克爵士，109 ，151-3 ，154 ，168-9

蝾螈，28-30 ，31 ，50

尼日利亚的神话，124 ，163

诺亚方舟，147-8

北欧神话，37 ，127 ，149

北美的神话，57 ，102

核子，核子，87-9 ，91-2 ，171 ，193

绿洲，58 ，66 ，69 ，71

辛烷值，94

轨道：彗星，115-16 ，117

地球的轨道，103 ，108-9 ，115 ，118-19 ，134 ，166-7 ，188 ，191

省略号，113-14 ，117

行星，109-11 ，117 ，129 ，130-1 ，134-5 ，187-9

卫星，111

空间站，106 ，111-12

原罪，36-7

臭氧，80

盘古神话，162-3

视差法，166-8

妄想症，229-30

寄生虫，140 ，228 ，230-2 ，234

泥炭，140-1

潘恩和特勒，20

近日点，116 ，117 ，118 ，120

珀尔塞福涅，102-3

光子，90 ，121

朝圣之旅，218

粉红豹》,226

行星：探测，187-9

与恒星的距离，191

太阳系外，187 ，189-90 ，191

引力，129 ，192-3

其他星球上的生命，186-7 ，193-8

质量，192

轨道，109-11 ，117 ，129 ，130-1 ，134-5 ，187-9

尺寸，129 ，192

温度，85 ，191

板块构造学，205 ，208-11 ，223

冥王星，115 ，117 ，118 ，135

波利安那法则，222 ，229

庞贝和赫库兰尼姆，214

势能，142

掠夺者，228-9 ，230

怀孕，232-3

普雷斯利，埃尔维斯，239 ，241

棱镜，151-3 ，154 ，168-9

质子，91-3 ，171

半人马座，14 ，128 ，130

普埃布洛人，57

金字塔，126-7

夸克，93

Quetzalcoatl,125

雷达，197-8

射电望远镜，13 ，15 ，158

无线电波，13 ，158 ，196-7

调制的，197

放射性时钟，45-6

彩虹：神话，147-9

真正的魔法，150-1

频谱，152-3 ，154-6 ，156-9 ，168

雨滴，153-6

兰迪，詹姆斯’神奇’，20岁

红色：矮子，191

巨人，132

转移，173 ，176 ，188

相对运动，103-5

爬虫类，50

河流，141

岩石：年龄，44-5

硬度，88-9

火成岩，43-4

不透明度，90

尖锐的，223

沉积物，43-4 ，82

类型，43-4

罗琳, J. K.,19

谣言，239-41 ，248

卢瑟福，欧内斯特，86 ，87

塞勒姆女巫审判，247

萨利什部落,163

盐，82-3

圣安德烈亚斯断层，201-2 ，214

旧金山地震，201

沙子，82

卫星，111

土星，85 ，116 ，136

扇贝，196

清道夫，140

海底扩张，210-12

季节，102 ，108-9 ，118-21

选择性育种，28

神道教，124

流星，136-7

西伯利亚的神话，204

模拟，计算机，16

睡眠瘫痪，183-5

钠：离子，82

光，170-2

索多玛和蛾摩拉,202

索德法，221-2 ，227 ，228-9

太阳风，117

固体，84-5 ，88-9 ，90 ，175

声纳，197

声音：速度，14

波长，156-7 ，158 ，175-6

波，173-6

空间站，106 ，111-13

物种，42-3 ，59-61 ，64-72 ，73-5

分光镜，168-9 ，171 ，178 ，187 ，188

频谱，151-3 ，154-9 ，168-73 ，176

蜘蛛：跳跃式，195

网，227-8

标准烛光，167-8 ，176

星尘，133-4

星光，138 ，168-71

恒星：遥远的距离，12 ，166-7

银河系，14 ，165-6

引力，129

一个明星的生活故事，131-2

中子，193

行星轨道，134-5

流星，136-7

尺寸，129 ，130 ，131

超新星，133-4

温度，129-30

星际迷航》,181 ,183

稳态模型，164

蒸汽机，141 ，142

俯冲，213

魅魔，185-6

糖，138-9 ，142-3

苏美尔人的神话，146-9

夏季，100 ，102-3 ，107-9 ，118-21

太阳：白天和黑夜，106-7 ，118-20

引力，129

对生命的重要性，137-43

一个明星的生活故事，131-2

神话，100-3

行星轨道，109 ，115 ，117 ，118-19 ，134 - 5 ，166

太阳风，117

明星，128 ，130 ，131 ，165

夏季和冬季，103 ，107 ，118-21

崇拜，124-7

超新星，133-4 ，135

塔赫勒坦人，102

塔斯马尼亚的起源神话，34-5

构造板块，208-9 ，209-11 ，223

望远镜：弧形镜，196

探测现实，18

哈勃，173

观察星星，132 ，188

照片，158

无线电，13 ，158

作为时间机器，14-15

X光，13 ，158

Tezcatlipoca,125

汤姆森, J. J.,87

时间：开始，164-5

测量，44-6 ，100

时间机器，14 ，46-9 ，256

Tiv部落，124

Tlaloc,125

投掷硬币，222 ，224-6

传统，241

海啸，200-1 ，223

宇宙：外星生命形式，180-1

大爆炸，164-5 ，177

距离，166-7

扩大，177

的法律，252-3

可观察的，164-5

起源神话，162-4

铀，92 ，134

铀-238，44-5 ，46

乌特纳帕斯蒂姆，146-8

疫苗接种，232

金星，116 ，132

维苏威火山喷发，214

病毒，227 ，230 ，234

Vishnu,163

愿景，194-7

火山，43 ，67 ，69-70 ，212 ，214

手表，243-4

其他星球上的水，190-2

水轮，141-2 ，143

沃森，詹姆斯，17-18

韦格纳，阿尔弗雷德，208-9 ，210

失重，111-12

西非的传说，124 ，149 ，204-5 ，217

鲸鱼，18 ，58 ，72 ，157 ，197

白矮星，133

Wilde, Oscar,216

威尔金斯，莫里斯，18岁

风，90 ，173 ，213 ，229

冬季，100 ，102-3 ，107-9 ，118-21

维特根斯坦，路德维希，105

赖特，艾尔西，245-6

X-射线，18 ，157 ，158 ，167 ，196-7

祖鲁人的创世神话,163