宇宙的奧秘，就藏在我們的身體中
最初我們通過望遠鏡觀察宇宙，從而進行各種理論推演，用物理學去求證宇宙結構和模型，從而得出宇宙大環境，到如今我們從宇宙宏觀世界開始走進宇宙微觀世界中，原因是我們對宇宙越研究越迷茫，問題不僅沒有減少，反而越來越多。霍金終其一生研究宇宙，只想得到一個答案：為什麼宇宙是現在這個樣子。而舒賓發現在我們的體內，記載著恆星的誕生、天體的運行，甚至時間本身的起源。137億年的宇宙，46億年的地球，100萬年的人類，1萬年的人類文明，宇宙和地球花費了幾十億年的時間來塑造人類。而宇宙、太陽系以及行星，所有這一切相互融合的地方，便是我們的身體。
書中以舒賓和同伴們在格陵蘭島研究化石開始。通過觀察岩石的，我們可以推測地球內部，乃至宇宙的變化，而人的身體也被宇宙的變化留下了痕迹。作者從137億年前的宇宙大爆炸開始，講解宇宙的歷史，太陽系、月球以及地球本身的形成，並探索這些變化在人類，這個宇宙長河中的新型生物身上留下的種種痕迹。
01
從山脊之上望去，遠處我們的帳篷就像是地平線上的小白點。山頂的風很大，但粉色的灰岩懸崖形成了一個避風港，讓我和法里希得以在這裡仔細審視我們的發現。法里希的興奮之情證實了我的直覺——那個岩石中的小白斑的確是一枚哺乳動物的牙齒。這枚牙齒具有3個牙尖和2個牙根，這正是哺乳動物牙齒的特徵。
有了第一次發現賦予的信心，考察小組開始在整個格陵蘭島的東部山地展開了廣泛的考察工作，並在接下來的幾年裡發現了更多哺乳動物的化石。這些化石來自於一種類似鼩鼱的小型動物，體型大約是家鼠的一半大小。儘管這並非是那種轟動世界，讓博物館水泄不通的重大發現，但它有著另外的重要意義。
這是在化石記錄中擁有與人類相似牙齒的最早的幾種生物之一。這種生物的牙齒與我們一樣，有著以牙尖構成的切割表面，並且它們的上下兩排牙齒已經分化，形成了分工不同的切牙，尖牙以及磨牙三類。這種生物還擁有與我們相似的耳部構造，其中包含著微小的耳骨，連接鼓膜與內耳。它的顱骨結構，肩部以及四肢骨骼的結構都已呈現出哺乳動物的明顯特徵。儘管我們還無法確定，但這種小型生物很有可能長有毛髮和其他的哺乳動物特徵，如乳腺。每當我們咀嚼食物、聽到尖銳的聲音或是轉動我們的雙手，我們都是在使用遺傳自早期祖先的解剖學特徵。這些特徵可以追溯到靈長類祖先乃至其他哺乳動物那裡，一直到這些生活在2億年前的小生物身上。
岩石也將我們與過去聯繫在一起。地球上的裂谷，如那條將我們引向格陵蘭島並在那裡發現哺乳動物化石的裂谷，它們不但在地殼中，也在我們的身體內留下了痕迹。格陵蘭島的岩石就像是一部鴻篇巨著中的一頁，講述著有關我們這個世界的故事。在那枚小小的牙齒之前，地球已經經曆數十億年的漫長歲月；而在它之後，歷史又已經翻過了2億年。在漫長的地球歷史中，海洋擴張然後閉合，高山隆起然後侵蝕；隨著地球在太陽系中運行，小行星也會時不時撞擊地球。地殼中的岩層記載著一次又一次的氣候、大氣乃至地殼本身所經歷的變化。變化是這個世界的本質：身體逐漸成長，然後死去；物種誕生，然後消亡；無論是我們所生活的這顆行星還是其他天體，都在經歷著緩慢的變化或是災難性的劇變。
岩石和我們的身體都像是時間的膠囊，其中記錄著塑造它們的重大歷史。構成我們身體的分子源自太陽系起源時期的恆星事件。地球大氣的改變塑造了我們的細胞以及整個新陳代謝機制。造山運動的節奏，行星軌道的變化，以及地球內部的改變都會影響我們的身體、思想，以及我們認識這個世界的方式。
作為一個物種，我們的歷史可以追溯到海洋、河流和薩瓦納平原[8]，我們的感覺器官已經適應了陸地與海洋中的化學和物理環境——作為捕食者、被捕食者或是伴侶，我們擁有聽覺和視覺。但我們的進化歷史沒有賦予我們感知額外維度——比如以數十億年計的漫長時間，或是以光年計的無窮距離——的能力。為了具備這種洞察力，我們賦予自身在地球上得心應手的生存工具以全新的任務。人類的邏輯、創造和發明，將我們的意識與思想投射到更大範疇的時空當中。
137億年前存在的那個點所具備的物理性質遠遠地超出了我們想像能力，更是超出了我們的概念化工具。引力、電磁力——所有現在在我們身邊的力的形式，那時都還沒有獨立存在。我們所說的物質也不存在。這單獨的一個點上包含著所有在後來構成宇宙的東西，其中隱藏著巨大的能量。在這樣一個宇宙中，描述微小粒子的量子力學以及描述宏觀物體的廣義相對論一起，組成了某種單一的、目前還未知的統一理論。要揭開這一理論謎團，我們將需要下一個愛因斯坦。
經過大約0.000000000000000000000000000000000000000001秒（小數點後面41個0），宇宙的溫度到達了約1000000000000000000000000000000000000000000000000華氏度（1後面48個0）[9]，狀態開始變得清晰。宇宙從這時起進入了非常迅速的膨脹階段。宇宙大爆炸不同於通常意義上的爆炸，後者伴隨著大量物質被從中心向四周拋射，而宇宙大爆炸則是空間本身的膨脹。隨著膨脹的進行，時間推移，宇宙逐漸冷卻下來。而隨著宇宙的膨脹與冷卻，塑造我們今日宇宙的力與粒子開始出現了。
愛因斯坦的方程E = mc2對於描述早期宇宙中發生的事件至關重要。這一方程揭示了能量（E）與質量（m）之間的關係。由於光速（c）的數值很大，可以看出需要巨大的能量才能得到很小的質量。反過來也是一樣：只需要很少的質量便可以轉化出巨大的能量。
在大爆炸之後的一萬億分之一秒，宇宙的大小與一個棒球相當。這個早期宇宙中的能量便是構成後來大量物質的原始材料。隨著空間的膨脹，能量便按照愛因斯坦的質能方程轉化為質量，但此時產生的粒子壽命都非常短暫。在這樣一個狹小而高溫的宇宙中，任何東西都是不穩定的：粒子不斷地形成、碰撞和毀滅，這樣的過程重複數萬億次。
這一階段產生的粒子分為兩種類型——物質與反物質。物質與反物質是對立的，兩者相遇則一同湮滅。隨著能量不斷轉化為質量，物質與反物質粒子一誕生便開始互相碰撞。大部分的碰撞都導致了雙方粒子的徹底湮滅。但如果這就是事情的全部，那麼我們——人類、地球甚至整個銀河系——都不會存在。粒子幾乎一形成就會被毀滅，但是，物質相對於反物質在數量上的微小優勢——物質粒子比反物質粒子大約多出了1000億分之一——足以讓物質在宇宙中勝出。正是這一極微小的不平衡造就了我們的存在。正如物理學家勞倫斯·克勞斯（Lawrence Krauss）[10]所言，我們完完全全是那多出的1000億分之一的物質的後代，就如同我們是我們祖父母的後代一樣。
大爆炸之後1秒，宇宙中開始出現一些我們能夠識別的結構，儘管它們仍然轉瞬即逝。 這是在今天一些最大型的粒子對撞機中會短暫出現的亞原子粒子——輕子[11]，玻色子[12]，夸克[13]以及其他類似的粒子。
在宇宙誕生之後大約3分鐘，世界上最深奧的模式之一開始形成。這一模式被總結在了一張表中，讓年輕的理工科學生們又愛又恨——這就是元素周期表。元素周期表按照原子核質量的大小，將所有已知的元素按順序排列。但在此時，宇宙中的這張元素周期表一定會讓學生們大舒一口氣，因為這張表上只有三種元素：氫、氦和鋰。
直到今天，氫和氦仍然是宇宙中丰度最高的元素：氫占宇宙中所有物質的90%，氦則佔大約5%。而所有其他元素，包括組成我們、維繫生命以及形成恆星的元素，所佔的比例幾乎都可以忽略不計。
宇宙中的一切物質都是由這些構建材料形成的。在大爆炸之後30萬年，宇宙已經膨脹和冷卻到了一定程度，從而允許真正的原子存在。原子核已經能夠將電子束縛到外部軌道上。電子與原子核之間的這種結合，為今天我們體內每時每刻都在發生的各種化學反應打下了基礎。
身體中的宇宙：探索岩石、行星與人類的共同歷史
[美]尼爾·舒賓
嚴晨風|譯
不會飛的生物如何漂洋過海擴散到世界各地？為什麼說我們的眼睛能夠看到彩色，與南極大陸的分離以及青藏高原的隆升之間存在密切聯繫？我們對時間的感知是真實的嗎？如果完全不接觸鐘錶，我們的時間意識會不會發生混亂？
組成我們身體的物質中，按原子數量計算最多的是氫：它組成了你正捧著本書的手，你站著的腳，注視著這些文字的你的眼睛，以及思考著問題的你的大腦——但它同時也是恆星的燃料。如果構成我們的化學物質也存在於恆星、隕石和其他天體之上，那麼探尋我們與宇宙之間最深層聯繫的線索，必定就隱藏於我們頭頂的星空之中。
嚴謹的思維邏輯和生動風趣的敘事方式在這本書里得到完美的結合。它以一種完全不同的方式，將一個有關宇宙，時間，生命和我們自己的故事呈現在讀者面前，你將以一種前所未有的視角重新審視自己的身體，它是宇宙的一部分，永恆時間中的一瞬。
想知道我們的身體和宇宙大爆炸的聯繫嗎，去看看《身體中的宇宙》吧。
