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● 大衛•貝克帶領我們探索的不只是人類這個物種，也包括無垠宇宙的歷史。明白宇宙歷史的廣闊，會讓個人或物種感覺到自身的極度渺小。然而，這也提醒我們生命是多麼神奇、多麼驚人。

──約翰‧葛林（John Green），《時代》雜誌百大最具影響力人物，《生命中的美好缺憾》《人類事評論》作者

● 這本書改變了我的人生、我觀看世界的方式，以及我所重視的價值觀……真希望每個人都能讀這本書...

第二章 恆星、星系和複雜性

貫穿歷史的共同模式

一百三十八億年以來，貫穿歷史的共同模式正日益複雜化。這是創造了我們的進程，繼而也是我們藉以從事創造的進程。宇宙大爆炸後，首批物質粒子出現並慢慢演變成恆星。這些恆星將產生構成地球的所有化學物質（包括生命在內）。也是這樣的複雜性提升，定義了人類歷史——從覓食到古代農業，再到現代化。在紛亂如麻的歷史中，我們極難找到能從頭到尾貫穿所有事件的線索，至今唯一能被指認出來的趨勢，就是複雜性的不斷升高。

複雜的事物是由物質構成的，像織錦一樣錯綜複雜地交織在一起。它們透過「供應」給它們的能量流來維持其形式。舉例來說，恆星需要更多的氣體來燃燒、人類需要食物、手機需要電池，這全都是同一原理——我們需要能量流來避免死亡。這是整個宇宙一切複雜性的通則。

物質和能量誕生於一百三十八億年前宇宙大爆炸的白熱斑點。我們周遭所見一切事物的全部成分，在一開始即已存在。整個宇宙的歷史，歸結起來就是它們不斷轉化為嶄新、輝煌形態的歷史。

大爆炸之後，宇宙中沒有新加入的物質和能量。這是熱力學第一定律所充分發揮的作用：沒有新的東西被創造出來，也沒有舊的東西被徹底消滅。這意味著構成我們身體的原子，在宇宙誕生之初便以某種形式存在，並於一百三十八億年間在整個宇宙中持續存在和演變。你勉強算是有一百三十八億歲。

在你死後，這些原子會朝不同方向裂解，在宇宙中繼續演化。從某個角度來說，我們就是宇宙，是一個整體，而且我們有幸——短暫地——成為當中具有自我意識的一部分，彷彿宇宙在看著鏡中的自己。

複雜性的機制

複雜性是一種由能量流創造和維持的有序結構。氫原子是由一個質子和一個電子組成的結構。水分子是由兩個氫原子和一個氧原子組成的結構。人類大腦是複雜性的一種形態，就像我們用大腦發明出來的烤麵包機一樣。人類社會網絡由八十億個人組成，涉及貿易和訊息交換，是最複雜的系統之一。

複雜形態的組成單元愈具多樣性、構造愈精密，複雜性就愈高。恆星內部含有大量氫原子，但並不特別複雜；它們只是一大團混亂的東西。相較之下，狗擁有更複雜的化學物質、DNA、肝細胞、腦細胞、血管以及高度複雜的呼吸系統、循環系統和神經系統。將幾千個氫原子從太陽的核心移到表面，太陽還是會繼續運轉，就像什麼事都沒發生過一樣。然而用狗的肝細胞取代牠的腦細胞，狗就不會再追逐鳥了。

想要創造任何形態的複雜性，都需要運用某些能量。如同在工廠裡焊接汽車引擎，為了維持這種複雜性，你需要更多的能量流，就像為了避免餓死而進食一樣。而且想要增加某種事物的複雜性，會需要更多的能量流。如果能量流停止了，結構就會崩潰，事物就會逐漸消失。汽車熄火停止行駛，植物枯萎死亡，文明瓦解成一片廢墟。這也正是為何複雜性可以透過流經它的能量密度來衡量。

複雜性形態的結構愈複雜，所需的自由能（free energy）的密度就愈高。宇宙中最簡單、最古老的複雜結構，例如恆星，每公克並不需要那麼多能量，然而數十億年的生物演化或文化的產物則需要更高密度的能量流。

複雜性的誕生

大爆炸後的一瞬間，時空中出現了輕微的波動（量子波動），形成了宇宙中分布不均勻的能量團。你可以看到這些團塊，它們在大爆炸三十八萬年後被記錄在宇宙背景輻射的「快照」中。由於這些團塊的存在，能量凝結成了物質的最初粒子。若非這種能量的不均勻分布，複雜性便不存在。

為了使複雜性存在，你需要能量流來加以創造和維持。為了讓能量流動，你需要使能量從能量較多的地方流向能量較少的地方。

如果在宇宙開始時，全部的能量都均勻分布，那麼能量就沒有移動的必要。一切都不會改變，什麼事也不會發生。不會存在任何複雜性，只有一個自始至終輻射稀薄分布的空白宇宙。簡而言之，就不會有歷史。

但事實不然，第一批分布不均勻的物質和能量團形成了首批恆星。這些恆星創造出元素週期表中所有其他自然產生的元素。這些元素聚集起來形成了分子和行星。在其中的一個行星──地球，更多的分子聚集形成生命。有些生命演化出了意識和發明能力，並且能夠不停修補和改進這些發明。

一直以來，從恆星到生命到技術，我們都需要更多的能量流來創造、維持和提升複雜性。因此，在過去的一百三十八億年，宇宙中的微小區域變得愈來愈複雜。這是所有歷史的共同主題。大爆炸在整個宇宙中產生了不均勻的能量，接下來的一百三十八億年裡，能量不斷重新趨於平衡，結果出現了能量流，以及由此產生的一切奇妙事物。

複雜性的消亡

然而，歷史複雜性的提升卻別具些許諷刺意味。能量之所以從恆星流向滋養動物的植物，進而為人類網絡中的大腦提供能量，是因為熱力學第二定律。該定律驅使能量趨於平衡——而能量只有從能量較多的地方流向能量較少的地方才能達到平衡。短期而言，這種能量流可能造成複雜性。但由於能量流終究會自行變得均勻，所以不再有剩餘的能量流，因此消滅了複雜性。

這是創造生命和最終以生命的消亡做為交換的原則。唯有死亡才能償付生命。此事聽起來有如哲思，但也是普遍的現實。

宇宙中唯有在能量分配不均勻的微小區域，複雜性才會不斷提升。在宇宙的其餘部分，大約99.9999999999999%的空間已是一片死寂，無法產生更多複雜性。這就是為何宇宙誕生第一瞬間的能量聚集，對我們的生存如此重要。

事物愈複雜，所需要的能量流就愈多，消耗能量流的速率也愈快。例如，一隻狗每天所需的能量流比一小群細菌所需的能量流還要多。汽車需要大量的能源，因此它需要利用有機物質在地底下被壓碎並轉化而成的石油和汽油，它們儲存了數百萬年的能量。狗狗會排便，汽車排氣管會噴出廢氣，有些廢棄物永遠無法再被利用。

歷經數萬億年後，宇宙的能量終將消耗殆盡。因此，複雜性實際上只是歷史長河中的副產品，宇宙一直試圖恢復到能量均勻分布。最終的結果是，宇宙只不過是一個微弱的輻射球。一個安靜的宇宙，沒有歷史、沒有變化、沒有複雜性。這種狀態稱為「熱寂」（heat death）。

複雜性的崩解是貫穿我們故事的一種威脅，接近故事結尾時，我們將再度面臨熱寂的威脅。現在，你只需記住，我們存在的根源也是我們可能不存在的根源。熱力學第二定律既是世界的創造者，也是毀滅者。

唯一能夠違反第二定律的方法，是透過某個歷經數百萬年的科學進展、複雜到足以操縱宇宙本身基本定律的超級文明。

第二章 恆星、星系和複雜性

貫穿歷史的共同模式

一百三十八億年以來，貫穿歷史的共同模式正日益複雜化。這是創造了我們的進程，繼而也是我們藉以從事創造的進程。宇宙大爆炸後，首批物質粒子出現並慢慢演變成恆星。這些恆星將產生構成地球的所有化學物質（包括生命在內）。也是這樣的複雜性提升，定義了人類歷史——從覓食到古代農業，再到現代化。在紛亂如麻的歷史中，我們極難找到能從頭到尾貫穿所有事件的線索，至今唯一能被指認出來的趨勢，就是複雜性的不斷升高。

複雜的事物是由物質構成的，像織錦一樣錯綜複雜地交織在一起。它...

【前言】

不只人類，也包括無垠的宇宙

文╱約翰•葛林（John Green）

人類喜歡好故事，而且因為我們是一個有點自戀的物種，所以特別喜歡關於我們自己的故事──我們如何、以及為何出現在這裡。如今，我們稱這個故事為歷史，但長久以來，我們對歷史採取狹隘的定義，結果大大扭曲了現實。

就讀高中時，我學到「有記載的歷史」（recorded history）始於大約五千年前文字發明時。然而，這個定義忽略了幾乎所有、或至少百分之九十五的人類故事。當然，我們無法像了解成吉思汗或埃及豔后克麗奧佩托拉（Cleopatra）那樣深入地了解十萬年前的人類，但將他們從中抹除，會使人類的故事看起來比實際上新得多。當你想像我們的故事是始於農業、文字或任何特定的創新出現時，人類的故事看似是一條上升曲線：人類的壽命逐漸延長。人們愈來愈少挨餓、愈來愈不貧窮，教育程度也愈來愈高。我們更廣泛地共享技術的進展，各種創新不斷湧現，讓我們的生活得以日益改善。

然而在人類歷史的大多數時期，情況不盡然如此。隨著小型社群將知識代代相傳，重大的創新出現了，但人類的生活並非總是持續變得更健康或更具生產力。正如你將從本書中了解的，早在我們弄清楚如何發展出農業、蒸汽機或抗生素之前，我們差點就滅絕了。在人類歷史中，我們成為這個星球上的強勢物種的時間，不過是極短暫的一瞬，如果不理解這一點，我們就無法有意義地估量我們對地球及其生物圈所造成的劇烈與驟然的改變。

狹隘的歷史觀也常錯誤地將「硬」科學——化學、物理學、生物學——與「軟」人文學科——歷史、文學和人類學截然二分。我們不能獨立看待人類的故事——誠如我們若不了解造成鼠疫的耶爾森菌（Yersina pestis）和傳染它的老鼠，就無法了解十四世紀歐洲。如果我們不能領略時間的起點，以及我們每個人都源自於星辰，那麼我們就無法理解地球上的生命是如何形成的。

在本書中，大衛•貝克（David Baker）帶領我們探索的不只是人類這個物種，也包括無垠宇宙的歷史。我們既非這段故事的結束，也非其開端，而是出現於這個即使我們消逝之後、仍會繼續延續下去的故事中間。明白宇宙歷史的廣闊，會讓個人或物種感覺到自身的極度渺小。然而，這也提醒我們生命是多麼神奇、多麼驚人。如同貝克所言，當我們仰望夜空，我們觀看的不是宇宙，我們就是在看著自己的宇宙本身。

【自序】

我們從哪裡來，要到哪裡去？

本書追溯了宇宙中所有「事物」的連續歷史變遷，從宇宙大爆炸到生命演化、再到人類的歷史，從簡單的氫氣團轉變成為複雜的人類社會。歷史讓我們得以體驗到許許多多、而非僅只單一的生命歷程，這個獨特的故事也灌輸給我們融合了數十億年的經驗。如果一般人至少能像了解自己國家歷史的關鍵時刻那般了解「萬物故事」的關鍵節點，那麼許多關於人類身分、哲學和未來的困惑就能夠得到釐清。

將眼光拉遠鳥瞰一百三十八億年，能使我們超越人類事務的紛亂，看清歷史的整體樣貌和軌跡。宇宙中複雜性的興起是貫穿這整個宏偉敘事的主線，從第一個原子到最初的生命，再到人類以及我們所創造的一切。它讓我們得以穿越漫長的時光而不被細節淹沒——因為答案所需的細節多寡，取決於問題的本質。在本書中，我們只簡單地問一句：我們從哪裡來，要到哪裡去？

說到未來，我指的是接下來的百年、千年、百萬年、十億年，甚至一兆年、千兆年，直至宇宙可能的終點。這也是本書所要探索的。

科學恐懼症患者，請你們放心，書中不會出現數學方程式，而且我會用簡單的白話文來說明奇異的宇宙現象。對於歷史愛好者而言，人類可能如同我的某位同事所說，在漫長的一百三十八億年中，只占了有如「艾菲爾鐵塔頂端一層最薄的漆」，然而基於極其真實且客觀的原因，人類在這個故事中卻扮演著非常重要的角色。據我們所知，人類社會和技術是整個宇宙中迄今最複雜的結構。我們是由八十億個飛速運轉的大腦所緊密交織而成的網絡，每個大腦的節點和連結數量比銀河系中的恆星還要多。下一回複雜性的興起很可能來自我們──或至少是宇宙中其他地方和我們以相似方式演化的生物。

法國歷史學家費爾南•布羅代爾（Fernand Braudel）曾將近代歷史上的政治事件比喻為時間深海表面的氣泡和翻騰的浮沫，今天存在，明天就消失了。想要真正了解我們所在何處與將往哪裡去，必須探索更深層的水流和潮汐。宇宙的繁複性不斷增加，推動著這整片歷史的海洋。這種日益複雜的趨勢創造了我們，並持續改變我們。令人驚訝的是，具備自我意識的人類，如今已有掌控複雜性未來走向的能力。

我們的過去可分成三個階段。

•無生命階段（The Inanimate Phase）：一百三十八億至三十八億年前

•有生命階段（The Animate Phase）：三十八億至三十一萬五千年前

•文化階段（The Cultural Phase）：三十一萬五千年前迄今

每個階段都對應著複雜性的大幅提升。無生命階段涵蓋了從宇宙大爆炸到地球形成時的無生命宇宙。有生命階段始於地球海底的第一個微生物生命，並見證了無數複雜物種和生態系的演化。文化階段則始於人類能在短時間內累積更多知識、發展工具和技術的能力，儘管我們在生物層面並沒有太大變化，但這徹底地改變了我們的行為和生活方式。在每個階段，複雜性都會急劇增加：從宇宙的轟鳴撞擊和閃電雷鳴，到天擇的世代演化，再到文化進化或集體學習。歷史變遷的節奏也迅速加快：宇宙產生變化可能需時數十億年，演化的改變要數百萬年，而文化變遷則以千年、百年、年——甚至以天為計。

每次複雜性的變化、以往的每個重大事件，還有每種新出現的演變形式，無不建立在先前事物的基礎上。

我們的故事還有第四個階段──未知階段，在這個階段，複雜性將再次躍升，並開啟宇宙演化和歷史變革的全新階段。或許人類將讓位給具有自我意識、加速創造和創新的人工智慧力量。也許人類會將自己的意識上傳到電腦並穿越銀河系。也許量子物理學將能前所未有地操縱宇宙的構成要素和基本定律。我們唯一能確定的是，除非複雜性被徹底摧毀，否則複雜性愈來愈高只是遲早的問題。而且在人類世界裡，變化發生得愈來愈快了。生活至今的世世代代人類，在這開展了一百三十八億年的故事中扮演著關鍵角色。藉由理解這這段悠久的故事，我們將能更完善地制定未來幾十億年的長遠計畫。

【前言】

不只人類，也包括無垠的宇宙

文╱約翰•葛林（John Green）

人類喜歡好故事，而且因為我們是一個有點自戀的物種，所以特別喜歡關於我們自己的故事──我們如何、以及為何出現在這裡。如今，我們稱這個故事為歷史，但長久以來，我們對歷史採取狹隘的定義，結果大大扭曲了現實。

就讀高中時，我學到「有記載的歷史」（recorded history）始於大約五千年前文字發明時。然而，這個定義忽略了幾乎所有、或至少百分之九十五的人類故事。當然，我們無法像了解成吉思汗或埃及豔后克麗奧佩托拉（Cleopatra）那樣深入地了解十萬年前的人...

【前言】不只人類，也包括無垠的宇宙 文╱約翰•葛林（John Green）
【自序】我們從哪裡來，要到哪裡去？

第1部 無生命階段──一百三十八億至三十八億年前
第1章 宇宙大爆炸
我們如何知道宇宙大爆炸發生了？╱宇宙長什麼樣子？╱什麼是多重宇宙？╱我們該如何理解宇宙大爆炸？╱大爆炸之前發生了什麼事？╱我們如何從無到有？╱宇宙最初時刻的意義

第2章 恆星、星系和複雜性
恆星的浴火起源╱星系的形成╱恆星的壽期╱宇宙的生態╱含有化學元素的恆星╱貫穿歷史的共同模式╱複雜性的機制╱複雜性的誕生╱複雜性的消亡

第3章 地球的起源
太陽系的八大行星與其他╱地球的誕生╱地球母親的尺寸╱地獄般的地球╱第一片海洋╱

第2部 有生命階段——三十八億至三十一萬五千年前
第4章 生命與演化
去氧核糖核酸：最性感的酸╱演化的源頭╱第一批行光合作用者╱氧氣大屠殺╱板塊構造學說╱臭氧層與第一次雪球地球╱真核生物的崛起╱性感的真核生物╱最後一次雪球地球（但願如此）╱多細胞生物的複雜性╱生物的特質：主動尋找能量，為生存而戰

第5章 爆炸與滅絕
埃迪卡拉紀：六‧三五億至五‧四一億年前╱寒武紀：五‧四一億至四‧八五億年前╱奧陶紀：四‧八五億至四‧四四億年前╱志留紀：四‧四四億至四‧二億年前╱泥盆紀：四‧二億至三‧五八億年前╱石炭紀：三‧五八億至二‧九八億年前╱二疊紀：二‧九八億至二‧五二億年前╱三疊紀：二‧五二億至二‧○一億年前╱侏羅紀：二‧○一億至一‧四五億年前╱白堊紀：一‧四五億至六千六百萬年前

第6章 靈長類的演化
大猩猩的「戰爭」╱我們最親近的表親：黑猩猩╱可惜我們沒有更像倭黑猩猩？╱雙足行走帶來的好處╱巧人：溝通與結盟的需求漸增╱直立人：外觀與智力都更接近人類╱第一次集體學習？

第3部 文化階段——三十一萬五千年前迄今
第7章 人類覓食者：集體學習的力量
從直立人到智人╱人類最適合的生活╱冰河時期╱第一次大遷徙╱第二次大遷徙╱過時的本能╱覓食者的生活與社會

第8章 農業的黎明
僅僅播下一顆種子，便帶來驚人的複雜性╱早期農業時代：酒精、疾病和排泄物╱問題讓村莊來解決……╱權力與階級制度╱邁向「傳統的」歷史

第9章 農業國家
城市興起╱文字的出現╱帝國的興衰╱農業國家的複雜性╱農業國家的演變╱農業國家以外的世界╱絲綢之路╱印刷術的演變

第10章 世界的整合
中世紀的全球化╱第一次大分化：中國差一點引發工業革命╱隨著絲路蔓延的黑死病╱中國的大航海時代╱歐洲的大航海時代╱漫長而可怕的奴隸貿易史╱世界區域整合的驚人代價╱複雜性不等於進步

第11章 人類世
第二次大分化：工業革命造成的勞動力分化╱世界各國努力趕上工業化腳步╱一九四五年至今的「大加速」╱人類世的影響與問題

第4部 未知階段：現在到距今1040年後
第12章 近未來與深遠未來
預測未來╱分析近未來╱「自然的」深遠未來╱複雜性的深遠未來╱超級文明的樣貌╱「大挽救」的境況╱故事可能才剛剛開始

誌謝
圖片來源

【前言】不只人類，也包括無垠的宇宙 文╱約翰•葛林（John Green）
【自序】我們從哪裡來，要到哪裡去？

第1部 無生命階段──一百三十八億至三十八億年前
第1章 宇宙大爆炸
我們如何知道宇宙大爆炸發生了？╱宇宙長什麼樣子？╱什麼是多重宇宙？╱我們該如何理解宇宙大爆炸？╱大爆炸之前發生了什麼事？╱我們如何從無到有？╱宇宙最初時刻的意義

第2章 恆星、星系和複雜性
恆星的浴火起源╱星系的形成╱恆星的壽期╱宇宙的生態╱含有化學元素的恆星╱貫穿歷史的共同模式╱複雜性的機制╱複雜性的誕生╱複雜性的消亡
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