宇宙的奥秘就藏在我们的身体中

          最初我们通过望远镜观察宇宙，从而进行各种理论推演，用物理学去求证宇宙结构和模型，从而得出宇宙大环境，到如今我们从宇宙宏观世界开始走进宇宙微观世界中，原因是我们对宇宙越研究越迷茫，问题不仅没有减少，反而越来越多。霍金终其一生研究宇宙，只想得到一个答案为什么宇宙是现在这个样子。而舒宾发现在我们的体内，记载着恒星的诞生、天体的运行，甚至时间本身的起源。137亿年的宇宙，46亿年的地球，100万年的人类，1万年的人类文明，宇宙和地球花费了几十亿年的时间来塑造人类。而宇宙、太阳系以及行星，所有这一切相互融合的地方，便是我们的身体。

 

书中以舒宾和同伴们在格陵兰岛研究化石开始。通过观察岩石的，我们可以推测地球内部，乃至宇宙的变化，而人的身体也被宇宙的变化留下了痕迹。作者从137亿年前的宇宙大爆炸开始，讲解宇宙的历史，太阳系、月球以及地球本身的形成，并探索这些变化在人类，这个宇宙长河中的新型生物身上留下的种种痕迹。

 

01.从山脊之上望去，远处我们的帐篷就像是地平线上的小白点。山顶的风很大，但粉色的灰岩悬崖形成了一个避风港，让我和法里希得以在这里仔细审视我们的发现。法里希的兴奋之情证实了我的直觉——那个岩石中的小白斑的确是一枚哺乳动物的牙齿。这枚牙齿具有3个牙尖和2个牙根，这正是哺乳动物牙齿的特征。

 

有了第一次发现赋予的信心，考察小组开始在整个格陵兰岛的东部山地展开了广泛的考察工作，并在接下来的几年里发现了更多哺乳动物的化石。这些化石来自于一种类似鼩鼱的小型动物，体型大约是家鼠的一半大小。尽管这并非是那种轰动世界，让博物馆水泄不通的重大发现，但它有着的重要意义。

 

这是在化石记录中拥有与人类相似牙齿的最早的几种生物之一。这种生物的牙齿与我们一样，有着以牙尖构成的切割表面，并且它们的上下两排牙齿已经分化，形成了分工不同的切牙，尖牙以及磨牙三类。这种生物还拥有与我们相似的耳部构造，其中包含着微小的耳骨，连接鼓膜与内耳。它的颅骨结构，肩部以及四肢骨骼的结构都已呈现出哺乳动物的明显特征。尽管我们还无法确定，但这种小型生物很有可能长有毛发和其他的哺乳动物特征，如乳腺。每当我们咀嚼食物、听到尖锐的声音或是转动我们的双手，我们都是在使用遗传自早期祖先的解剖学特征。这些特征可以追溯到灵长类祖先乃至其他哺乳动物那里，一直到这些生活在2亿年前的小生物身上。

 

岩石也将我们与过去联系在一起。地球上的裂谷，如那条将我们引向格陵兰岛并在那里发现哺乳动物化石的裂谷，它们不但在地壳中，也在我们的身体内留下了痕迹。格陵兰岛的岩石就像是一部鸿篇巨著中的一页，讲述着有关我们这个世界的故事。在那枚小小的牙齿之前，地球已经经历数十亿年的漫长岁月；而在它之后，历史又已经翻过了2亿年。在漫长的地球历史中，海洋扩张然后闭合，高山隆起然后侵蚀；随着地球在太阳系中运行，小行星也会时不时撞击地球。地壳中的岩层记载着一次又一次的气候、大气乃至地壳本身所经历的变化。变化是这个世界的本质身体逐渐成长，然后死去；物种诞生，然后消亡；无论是我们所生活的这颗行星还是其他天体，都在经历着缓慢的变化或是灾难性的剧变。

 

岩石和我们的身体都像是时间的胶囊，其中记录着塑造它们的重大历史。构成我们身体的分子源自太阳系起源时期的恒星事件。地球大气的改变塑造了我们的细胞以及整个新陈代谢机制。造山运动的节奏，行星轨道的变化，以及地球内部的改变都会影响我们的身体、思想，以及我们认识这个世界的方式。

 

01.作为一个物种，我们的历史可以追溯到海洋、河流和萨瓦纳平原[8]，我们的感觉器官已经适应了陆地与海洋中的化学和物理环境——作为捕食者、被捕食者或是伴侣，我们拥有听觉和视觉。但我们的进化历史没有赋予我们感知额外维度——比如以数十亿年计的漫长时间，或是以光年计的无穷距离——的能力。为了具备这种洞察力，我们赋予自身在地球上得心应手的生存工具以全新的任务。人类的逻辑、创造和发明，将我们的意识与思想投射到更大范畴的时空当中。

 

137亿年前存在的那个点所具备的物理性质远远地超出了我们想象能力，更是超出了我们的概念化工具。引力、电磁力——所有现在在我们身边的力的形式，那时都还没有独立存在。我们所说的物质也不存在。这单独的一个点上包含着所有在后来构成宇宙的东西，其中隐藏着巨大的能量。在这样一个宇宙中，描述微小粒子的量子力学以及描述宏观物体的广义相对论一起，组成了某种单一的、目前还未知的统一理论。要揭开这一理论谜团，我们将需要下一个爱因斯坦。

 

经过大约0.000000000000000000000000000000000000000001秒（小数点后面41个0），宇宙的温度到达了约1000000000000000000000000000000000000000000000000华氏度（1后面48个0）[9]，状态开始变得清晰。宇宙从这时起进入了非常迅速的膨胀阶段。宇宙大爆炸不同于通常意义上的爆炸，后者伴随着大量物质被从中心向四周抛射，而宇宙大爆炸则是空间本身的膨胀。随着膨胀的进行，时间推移，宇宙逐渐冷却下来。而随着宇宙的膨胀与冷却，塑造我们今日宇宙的力与粒子开始出现了。

 

 

 

爱因斯坦的方程E = mc2对于描述早期宇宙中发生的事件至关重要。这一方程揭示了能量（E）与质量（m）之间的关系。由于光速（c）的数值很大，可以看出需要巨大的能量才能得到很小的质量。反过来也是一样只需要很少的质量便可以转化出巨大的能量。

 

在大爆炸之后的一万亿分之一秒，宇宙的大小与一个棒球相当。这个早期宇宙中的能量便是构成后来大量物质的原始材料。随着空间的膨胀，能量便按照爱因斯坦的质能方程转化为质量，但此时产生的粒子寿命都非常短暂。在这样一个狭小而高温的宇宙中，任何东西都是不稳定的粒子不断地形成、碰撞和毁灭，这样的过程重复数万亿次。

 

这一阶段产生的粒子分为两种类型——物质与反物质。物质与反物质是对立的，两者相遇则一同湮灭。随着能量不断转化为质量，物质与反物质粒子一诞生便开始互相碰撞。大部分的碰撞都导致了双方粒子的彻底湮灭。但如果这就是事情的全部，那么我们——人类、地球甚至整个银河系——都不会存在。粒子几乎一形成就会被毁灭，，物质相对于反物质在数量上的微小优势——物质粒子比反物质粒子大约多出了1000亿分之一——足以让物质在宇宙中胜出。正是这一极微小的不平衡造就了我们的存在。正如物理学家劳伦斯•克劳斯（Larence Krauss）[10]所言，我们完完全全是那多出的1000亿分之一的物质的后代，就如同我们是我们祖父母的后代一样。

 

大爆炸之后1秒，宇宙中开始出现一些我们能够识别的结构，尽管它们仍然转瞬即逝。这是在今天一些最大型的粒子对撞机中会短暂出现的亚原子粒子——轻子[11]，玻色子[12]，夸克[13]以及其他类似的粒子。

 

在宇宙诞生之后大约3分钟，世界上最深奥的模式之一开始形成。这一模式被在了一张表中，让年轻的理工科学生们又爱又恨——这就是元素周期表。元素周期表按照原子核质量的大小，将所有已知的元素按顺序排列。但在此时，宇宙中的这张元素周期表一定会让学生们大舒一口气，因为这张表上只有三种元素氢、氦和锂。

 

直到今天，氢和氦仍然是宇宙中丰度最高的元素氢占宇宙中所有物质的90%，氦则占大约5%。而所有其他元素，包括组成我们、维系生命以及形成恒星的元素，所占的比例几乎都可以忽略不计。

 

宇宙中的一切物质都是由这些构建材料形成的。在大爆炸之后30万年，宇宙已经膨胀和冷却到了一定程度，从而允许真正的原子存在。原子核已经能够将电子束缚到外部轨道上。电子与原子核之间的这种结合，为今天我们体内每时每刻都在发生的各种化学反应打下了基础。

 

不会飞的生物如何漂洋过海扩散到世界各地？为什么说我们的眼睛能够看到彩色，与南极大陆的分离以及青藏高原的隆升之间存在密切联系？我们对时间的感知是真实的吗？如果完全不接触钟表，我们的时间意识会不会发生混乱？

 

组成我们身体的物质中，按原子数量计算最多的是氢它组成了你正捧着本书的手，你站着的脚，注视着这些文字的你的眼睛，以及思考着问题的你的大脑——但它也是恒星的燃料。如果构成我们的化学物质也存在于恒星、陨石和其他天体之上，那么探寻我们与宇宙之间最深层联系的线索，必定就隐藏于我们头顶的星空之中。

 

严谨的思维逻辑和生动风趣的叙事方式在这本书里得到完美的结合。它以一种完全不同的方式，将一个有关宇宙，时间，生命和我们自己的故事呈现在读者面前，你将以一种前所未有的视角重新审视自己的身体，它是宇宙的一部分，永恒时间中的一瞬。