《万物起源》 石风解读
《万物起源》| 石风解读
关于作者
这本书的作者是格雷厄姆·劳顿和珍妮弗·丹尼尔。劳顿是英国高水平科学期刊《新科学家》杂志的执行主编，他笔下的科学，有趣、有料，引人入胜。丹尼尔则是《纽约时报》的著名插画设计师，谷歌公司创意总监。她为书中每个问题都配上了奇妙、精美的插图，让这本书赏心悦目。
关于本书
本期音频我们要说的这本《万物起源》是一本回答各种起源问题的科普书，它讲述了宇宙、地球、生命、文明、知识和发明六大类，53个起源问题。
核心内容
阅读这本书，你会发现，起源问题之所以如此有魅力，是因为它有太多让人意想不到的地方，比如：宇宙并不像我们想象的那样诞生于一次偶然，人类的进化却是一个真正的奇迹。至于文明的起源和发展，则离不开想象力。研究起源问题，就像一次智力探险，深深吸引着我们。而就像作者说的，起源问题也是我们人类所问出的所有问题中，最根本也是最深刻的问题之一。
你好，欢迎每天听本书。本期音频为你解读的是《万物起源》这本书，这本书的中文版共252页，我会用大约23分钟的时间，为你讲述书中精髓：宇宙、我们自己以及我们的文明是怎么来的。
你是不是有过这样的经历——仰望星空时，望着满天繁星感叹：宇宙是怎么诞生的？郊外散步时，对着一片郁郁葱葱的景色好奇：生命是如何开始的？参观博物馆时，看着各种珍贵展品惊叹：这一切又是谁创造的？我们好像本能的对起源问题感兴趣，就是忍不住想要知道，一切是如何开始的。为什么起源问题有这么大的魅力呢？
本期音频我们要说的这本《万物起源》给了我们一个答案。这是一本回答各种起源问题的科普书，讲述了宇宙、地球、生命、文明、知识和发明六大类、53个起源问题。
阅读这本书，你会发现，起源问题之所以如此有魅力，是因为它有太多让人意想不到的地方，比如：宇宙并不像我们想象的那样诞生于一次偶然，人类的进化却是一个真正的奇迹，至于文明的起源和发展，则离不开想象力。研究起源问题，就像一次智力探险，深深吸引着我们。
这本书的作者是格雷厄姆·劳顿和珍妮弗·丹尼尔。劳顿是《新科学家》杂志的执行主编，这是一本和《科学美国人》齐名的高水平科学期刊。劳顿先生笔下的科学，有趣、有料，引人入胜。丹尼尔则是《纽约时报》的著名插画设计师，谷歌公司创意总监。她为书中每个问题都配上了奇妙、精美的插图，让这本书赏心悦目。
著名的物理学家霍金，为这本书撰写了导言。在导言中，霍金或许说出了我们执迷于起源问题的原因——因为我们太想知道，“我们从哪里来？我们是不是宇宙中唯一会问出这个问题的生命？”
介绍完这本书的基本情况和作者概况，下面，我就来为你详细说说，书中提到的三个起源故事：第一个故事是宇宙的起源，宇宙的诞生并不是一个偶然，而有着必然性；第二个故事是人类的起源，人类的出现不是进化的必然产物，而是一个真正的奇迹；第三个故事是文明的起源，在文明的起源和发展历程中，并不全是规律的作用，想象力也十分重要。
我们先来讲讲第一个故事：宇宙起源的必然性。宇宙的诞生并不是一个偶然，而有着必然性。
说到宇宙起源，大家就会想到大爆炸理论，这是目前宇宙起源的主流观点。简单来说，这个理论认为在大爆炸前存在一个体积无限小但密度无限大的奇点。后来奇点发生了猛烈的爆炸，宇宙就经由这次大爆炸，从无到有的出现了。
但大爆炸理论不能解释我们所有的困惑，因为我们很难想象，虚无中怎么能变出某种东西，这就好像魔术师大变活人一样，太不可思议了。其实，这个问题涉及物理学上的量子理论对“无”的理解。
我们通常认为，“无”和“有”是两种对立的状态。但在量子理论看来，无和有并不对立，它们其实没有什么区别。比如宇宙，表面上看包含无数恒星、行星、星系，是一种有的状态，但实际上它却是由无组成的。因为在宇宙诞生的时候，既产生了正能量，也产生了负能量，正、负能量两者相等。所以如果我们把宇宙中所有物质和能量加在一起，结果就会是一个零。所以你看，有这个状态其是这样由无组成的。
这有点像整体与局部的关系。我给你举个例子。比如我口袋里没钱了，于是从银行取了100块出来。好了，我口袋里原来没有钱，现在有了100块，是从无到有了。但是我会因此就觉得自己发财了吗？不会，因为我知道，虽然口袋里多了100块，但是银行存款是少了100块的，总财富并没有增加。所以，对口袋来讲，是有；但是对整体财富来讲，却是无。前面我们讲的，宇宙虽然包含了无数的物质和能量，但全部加在一起却是一个零，就类似这个道理。
我们现在知道了，无和有并不对立，但为什么无中就必然生有呢？我们通常认为，无是一种更自然，或者说更稳定的状态，会一直存在，但这其实是一种误解。在量子理论中，无是不稳定的，不可能存在。为什么呢？因为无这个状态太过完美了，用物理学术语讲叫“对称”，不管你用什么方法折腾它，它还是无。而太过完美的东西，是不能持续的，所以是不稳定的。既然是不稳定的，就必然被打破，打破它的就是生生灭灭的量子涨落。这就是为什么无中必然生有。
讲到这，我想起了自己前不久的一个经历。好不容易把家里收拾得一尘不染，结果不出三天，就被打回原形，甚至比原来更乱。以前你可能非常苦恼，怎么就不能保持整洁呢？现在你知道了，一尘不染的这个无的状态，本来就是不自然、不稳定的，无中必然生有啊。
理解了量子理论中的无，再来看大爆炸理论，你就能明白，宇宙的空无状态是必将被打破的，无中必然生有。所以从这个角度讲，宇宙的诞生并不是一个偶然，而有着必然性。就像作者说的，也许大爆炸只是无在行自然之事，是一次导致整个宇宙诞生的量子涨落。
上面咱们讲的是第一个故事——宇宙起源的必然性。用一句话总结下就是：宇宙的诞生并不是一个偶然，而有着必然性。
聊完第一个故事，咱们接着来聊第二个故事：人类起源的奇迹。人类的出现并不是进化的必然产物，而是一个真正的奇迹。
和宇宙的起源正好相反，人类起源常常被认为是进化的必然产物，物种通过自然选择而不断进化，最终进化出了人类。但真是这样吗？就让我们在头脑中来一次时空之旅，回到物种起源的那一刻，看看事情究竟是怎么开始的。
现在的研究表明，简单生命的出现几乎是必然的，但复杂生命的出现则是另外一个故事。复杂生命，在生物学上叫“真核生物”，是由复杂细胞组成的生命。而复杂细胞也称“真核细胞”，这种细胞有细胞核，并且有线粒体等重要细胞器。各种动植物，包括我们人类，都是由真核细胞组成的真核生物。
科学家们曾经认为简单生命一旦出现，就必然进化出更复杂的形态，所以复杂生命的出现是进化的必然结果。但研究结果却大大出乎人们的意料：从简单细胞首次出现到演化出复杂细胞，经过了20多亿年的漫长时间，这几乎是地球年龄的一半；而在这么漫长的时间里，简单细胞演化出复杂细胞这件事，似乎只是个“一次性事件”。
这决定性的一次性事件是怎么发生的呢？答案实在是惊人——那就是一个简单细胞，不知道怎么回事，被另一个简单细胞给吞噬了。两个简单细胞凑到一起后，被吃掉的细胞居然还有活性，和吃它的细胞搭伙过起了小日子，形成了一种被称为“内共生”的共生关系。在长期的内共生中，被吞噬的一方逐渐演化成了线粒体，之后又经过漫长的演化，共生体最终形成了复杂细胞。
复杂细胞，特别是线粒体的出现，是生物进化上的关键一步。这是因为，线粒体是给细胞提供能量的能量站。以前简单细胞只能靠细胞膜获取非常有限的能量，成天闹饥荒，哪儿能长得大呢？但现在有了线粒体，它不仅可以提供充足的能量，还能不断复制自己，为细胞的成长提供源源不断的能量。有了线粒体，真核细胞就可以不断长大并聚集起来，形成各种多细胞的生命形态，从而演化出了复杂生命。
现在回想一下整个事件：一次偶然的野餐，诞生了一对好基友，它们携手拉开了复杂生命进化的帷幕。而且现在很多科学家认为，这次野餐，在数十亿年的时间里可能只发生了一次。可见，由简单细胞演化出复杂生物并不是必然，而是个奇迹。简单生命奇迹般的进化为复杂生命，这是人类起源的最初一步。但人类起源的奇迹，还不止这一步。
我们知道，人类是由古猿进化而来的，但这个过程并不是一帆风顺、水到渠成。与人类亲缘关系最近的物种是黑猩猩，尽管在大约700万年前，人类的进化就已经和黑猩猩分离了，但又过了400万年，我们的祖先仍然看起来很像猩猩，著名的南方古猿“露西”被认为是人类最早的祖先，大约生活在距今320万年前。而真正的人，则要到200至300万年前才出现。也就是说，我们花了差不多500万年，才终于变成了人。
时间是一方面。另一方面，你有没有奇怪过人类为什么没有同属的其他亲戚呢？在生物学分类中，我们今天所有的人都属于哺乳纲、灵长目、人科、人种、人属、智人种。智人种是“人属”中唯一的一个种，我们就像独生子，没有任何兄弟姐妹。其实，人属下曾经并不止我们一个，还有很多其他的人种，比如尼安德特人、丹尼索瓦人、海德堡人、弗洛勒斯人等等。这些人种有些高大强壮，比如尼安德特人；有些矮小灵活，比如佛罗勒斯人。他们都各自进化出了很强的生存能力，和这些人种相比，智人似乎并没有什么特别的优势。但最终，人属却只剩下了我们智人一个种，其他那些人种为什么灭绝了呢？
这个问题目前仍然是一个谜，但智人似乎在其中起了重要的作用。在《人类简史》这本书中，作者就提到了目前主流的“替代理论”，也就是智人杀了其他的种族。甚至有种可怕的猜测是，智人吃掉了一些种族，比如尼安德特人。替代理论骇人听闻，但或许在当时的生存竞争中，这只是一个优胜劣汰的过程。这让我想起了《三体》里的那句著名的话：“失去人性，失去很多；失去兽性，失去一切”。无论如何，智人在与同属其他人种的残酷竞争中，淘汰掉了所有其他选手，成为了唯一的胜出者。这其中，有手段，也有运气。
总之，从古猿走来这一路，我们的祖先先是经历了漫长的进化过程，接着又经历了残酷的生存竞争，最终成功进化出了你我。这其中任何一点差错，我们都可能永远不会出现。不得不说，这又是一个奇迹。可见，不管是从简单生命进化为复杂生命，还是从古猿进化为人类，都并不是进化的必然。就像作者说的，由简单细胞演化出你我这样的复杂生物，这是地球上真正的生命奇迹。
上面咱们就讲完了第二个故事，用一句话总结下就是：人类的出现并不是进化的必然产物，而是一个真正的奇迹。
聊完第二个故事，咱们接着聊第三个故事：文明的起源。在文明的起源和发展历程中，并不全是规律的作用，想象力也十分重要。
《三国演义》开篇第一句话说：天下大势，合久必分，分久必合。这句话讲的是文明发展的规律性，它总是呈现出兴盛与衰退、剧变与停滞相交替的现象。确实，文明的发展在总体上是有规律可循的，按照著名历史学家汤因比的观点，文明总会经历起源、成长、衰落和解体的周期性变化。但是，在这种周期变化中，文明并没有停滞不前，反而是螺旋式上升，不断进步。是什么因素推动文明不断进步，而不是原地打转呢？历史学家提出了很多理论，从进化论、经济发展等角度来解释这个问题。作者给了我们一个重要提示，就是“起源故事能够大大激发我们的想象力”。事实上，想象力是我们人类本性的一部分，也是文明发展的重要原动力之一。
想象力是人类创造力的产物，它是忽然冒出来的想法，不可思议而又极富创造力，以至于我们常用“灵光一现”这样的词语来形容它。想象力的价值在于，它源于已有文明却又不限于已有文明，它的创造性会引导人类突破已有的知识和经验，进行超越现有文明的探索。正是这种探索，促使人类完成认知升级，最终把文明推向一个新的高度。
当然，这并不是说人类文明发展就靠想象力。想象力的产生，特别是那些影响了文明发展方向和进程的重要想象力的产生，必须依赖前期文明发展所积累的成果，并且会受到主客观因素的制约。同时，想象力对文明的推动作用，也不是一蹴而就的，需要许多代人前赴后继的钻研和实践。所以想象力不是万能的。但是，没有创造力，文明就无法突破障碍、取得进步，只能原地打转，从这个意义上来说，没有想象力又是万万不能的。
比如文字的诞生。我们今天通过考古学、语言学等领域的研究已经知道，文字的形成是个漫长的过程。在文字出现之前，人类已经有了一些记录方式，比如结绳、绘画、雕刻等等。这些记录方式，虽然很容易理解，但难以记录复杂的内容。随着文明在发展过程中日益复杂，人类对记录复杂内容的需求越来越强烈，很可能就是在这种需求的推动下，我们的先民想到了用符号来进行记录。刚开始，他们创造了一些象形符号，这些符号看起来就像简笔画；慢慢的，这些符号越来越抽象；最终，经过漫长的演变，这些符号形成了今天的文字。这其中，有些民族创造的符号发展出了代表音节的功能，和口头语言联系了起来，可以用来书写语言，这就是表音体系的文字，比如英语；而另一些民族创造的符号则发展出了表意的功能，形成了以我们汉语为代表的表意体系的文字。但不管是哪种体系的文字，都是由最初的那些符号，逐渐演变而来的。
我们现在没法知道，先民们到底是怎么想到要创造一些符号来进行记录的，但这个想法真的是需要特别出色的想象力。
为什么这么说呢？因为符号不像绘画、雕刻那么容易理解，要明白符号的意思，就必须进行阅读，通过阅读，把符号翻译成我们的口头语言，再由大脑对翻译过来的口头语言进行处理。但作者告诉我们，阅读可不像我们想象的那么简单，而是我们做的最了不起的事情之一。因为研究表明，和口头语言不同，阅读能力不是人脑天生就有的，必须经过有目的的长期训练才能发展出来。这一点大家应该都有体会，在学生时代的很长一段时间，我们上语文课都是在进行阅读的训练。阅读不是人脑自带的功能，所以用符号进行记录，不仅十分困难，而且是违反人类直觉的。所以，用符号进行记录这个想法，不仅是跳出了已有的认知模式，甚至是跳出了直觉。
不仅如此，符号算得上是人类文明进程中最有价值的想象力产物之一。符号是文字的前身，而文字的诞生是文明的首要特征，作者就引用了语言学家彼得·丹尼尔斯的著作《世界文字系统》中的一句话，来强调文字对于文明的重要意义，这句话是：“语言定义了人类，文字定义了文明”。对于日益复杂的社会而言，文字是必须的发明。如果没有文字，我们就无法高效、准确的记录，而如果没有这些记录，我们怎么才能了解历史，又怎么才能传承知识？不夸张的说，如果没有这种想象力，我们的文明将不复存在。
这就是文字诞生的故事，这个故事中，想象力帮助我们完善了自我，从而推动了文明发展。再给大家举一个想象力帮助我们认识世界的例子。
1874年，有一个年轻人在大学专业选择方面遇到了困惑——他既擅长音乐又热爱物理，拿不定主意到底选择什么专业。他向老师求教，老师语重心长地劝他不要选择物理，因为这个领域里几乎一切东西都已经被发现，只剩下一些填补漏洞的工作了。
在今天看来，这位老师的建议简直误人子弟，从1874年到今天不到150年间，物理学发生了翻天覆地的变化。但在当时，这个建议却相当中肯，这是因为牛顿早在1687年就总结出了三大定律，解决了力和运动的问题；而在1873年，也就是这个年轻人上大学的前一年，英国物理学家麦克斯韦建立了麦克斯韦方程组，解决了电磁问题。看起来物理学能被研究的重要问题已经几乎都被研究完了，这时候投身物理学，即便耗费一生精力，也不可能有大的作为了。
当时持有这种观点的人很多。1900年，大名鼎鼎的物理学家开尔文，就是研究热力学的那位“大牛”，我们今天仍然以他的名字来作为衡量温度的单位，他就在一次演讲中认为，物理学的大厦已经建成，剩下的事情就是对这座大厦修修补补了。现在的物理学领域就剩下两朵乌云，第一朵是光速的不变性，第二朵则和热辐射相关，即热辐射的理论预测和实验结果不相符。但开尔文认为，这两朵乌云也很快能够解决。
尽管看起来研究物理学已经没什么前途，但这位青年仍然选择了物理学。到了1894年，青年已经变成大叔，担任柏林大学的教授。他接受了电力公司的一项委托，研究如何用最少的能量发出最多的白光。但研究结果是灾难性的，因为这个问题被证明是当时物理学界无法解决的难题，被大家称作“黑体辐射问题”。黑体辐射问题，其实就是我们前面提到的，开尔文所说的两朵乌云中的第二朵。
我简单描述下这个问题。任何有温度的物体都会向外发射电磁波，温度越高，电磁波的能量就越大，这个现象被称为热辐射。但电磁波是由许多不同波长的波组成的，这些波的辐射能量随温度改变而变化的程度是不同的。为了研究不同波长的波的热辐射，物理学家们假想了一个能完全吸收外来辐射，而不会发生任何反射的物体，称为黑体，并设计了一系列的黑体辐射实验。结果表明，如果波的波长特别长或者特别短，它的辐射能量就比较小，并且受温度影响不大。但是，牛顿和麦克斯韦理论却预测说，波长特别短的那些波，它们的辐射能量会无限大，这不仅和实验结果不同，而且直接违反了最基本的能量守恒定律。大家都知道，物体本身的能量是有限的，怎么可能辐射出无穷大的能量呢？这个矛盾就被称为“黑体辐射问题”。黑体辐射问题让物理学界伤透了脑筋，也难怪开尔文勋爵把它认为是第二朵乌云。
咱们故事的大叔对黑体问题钻研了很久，百思不得其解，也感到非常绝望。但是，就在1900年12月，也就是开尔文勋爵提出两朵乌云后不到半年时间，42岁的大叔，用作者的话说，“灵光闪现”，提出了一个匪夷所思的假想。他认为，问题出在我们对电磁波的理解上，波并不是像我们习惯认为的那样是连续的，恰恰相反，它是不连续的，是由一个一个小能量包组成的。他把每个能量包称为一个量子。他的理论也被称为能量量子化。按照这种理论预测的结果就能和实验结果完全符合了。
听到这，你大概已经知道这位大叔是谁了。没错，他就是德国著名的物理学家、量子力学的重要创始人之一，和爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家的马克斯·普朗克。能量量子化的提出，为物理学的又一次飞跃做出了重要贡献，普朗克也因此荣获了1918年诺贝尔物理学奖。
能量量子化的想法，是认识世界过程中的天才想法，它的创新性是如此惊人，连普朗克本人都对这个想法表示不可思议，甚至把它称为“绝望之举”，意思是说，在经典物理走投无路的情况下，被逼无奈创造出来的理论。但恰恰是这个绝望之举，颠覆了此前物理学对极小、极大两个世界的看法，突破了物理学的边界，开辟了新疆域。更重要的是，这个想法，启发了渴望深入研究物理学基础理论的年轻一代物理学家。继普朗克之后，先后有4位受这个想法影响的物理学家，获得了诺贝尔物理学奖，他们是阿尔伯特·爱因斯坦、尼尔斯·玻尔、维尔纳·海森堡和埃尔温·薛定谔。正是他们以及一批杰出的物理学家，在普朗克的想象力基础上不断钻研，最终建立了量子理论，推动了物理学的又一次飞跃，从而彻底改变了我们对世界的认识。
我们今天应该庆幸普朗克当初选择了物理学，因为正是他的想象力，把我们的文明带入了量子时代。
这本书就讲到这里，回顾一下这期音频的内容。
本期音频我跟大家分享了《万物起源》这本书中的三个起源故事：第一个故事是宇宙起源，宇宙的诞生并不是一个偶然，而有着必然性；第二个故事是人类起源，人类的出现不是进化的必然产物，而是一个真正的奇迹；第三个故事是文明起源，在文明的起源和发展历程中，想象力不是万能的，但没有想象力是万万不能的。
这本书包罗万象。除了上面说的大的起源故事，还收入了一些趣味十足的小起源故事，比如巧克力的发明、卫生纸的出现以及我们是从什么时候开始喝醉的等等，每个故事都能给你意想不到的收获。所以，这既是一本精彩绝伦的起源问题百科全书，也是一本引人入胜的起源故事书。
最后，谈谈我的感想。起源问题植根于人类的本性，只要我们开始观察世界、思考某个存在问题，我们就会自然而然的问“它是怎么来的”；起源问题又是激发我们想象力和创造力的重要因素，每一次尝试回答起源问题，都是一次头脑中的时空旅行，一次智力探险。就像作者说的，起源问题是我们人类所问出的所有问题中，最根本也是最深刻的问题之一。
撰稿：石风 脑图：摩西 转述：杰克糖