极简世界神话

[英]马克·丹尼尔斯 著

薛露然 译

中信出版集团

目录

前言

第1章 源远流长的澳大利亚与毛利神话

第2章 千头万绪的苏美尔神话

第3章 神秘莫测的埃及神话

第4章 博大精深的中国神话

第5章 独树一帜的印第安神话

第6章 不可忽视的中美洲与南美洲神话

第7章 独领风骚的希腊神话

第8章 影响深远的罗马神话

第9章 异军突起的北欧神话

致谢

版权页

前言

在漫长的人类历史进程中，我们一直都在思考关于生命、死亡、自然以及人与人之间的关系等一系列基本问题。令人惊讶的是，在相当长的一段时间里，不同的文明在追寻答案的过程中都不约而同地走上了同一条道路，那就是神话创作。

世界上曾出现过无数文明，它们或多姿多彩，或独一无二，但无论哪一种文明，都无一例外地创造了自己的神灵、怪物和传说。这些故事不仅讲述了人类的起源、荣耀和灾难，也作为人生的重要课程活跃在我们的文化里。

人类文明伊始，我们便踏上了漫长的探索之旅，不停地追寻着关于道德、出生、占星和整个自然的真谛，在大部分宗教和神话中，我们都能够明显看出这种探索的特征。带着自然赋予我们的灵感，我们用讲故事的方式去解释那些令人费解的现象，给太阳、月亮、河流、海洋和山川赋予神的身份。在这些故事里，神拥有着人类不可企及的力量，我们也总是把自己当作神的附属。

各种宗教对神和英雄的崇拜方式大致相同，包括祭祀、音乐、舞蹈、祈祷和仪式。通过这些方式，人类试图理解和掌控诸如健康、死亡、收成或潮汐等至关重要却又难以把握的事物。这些仪式逐渐演化成社会传统，使每个社会具备各自独特的认同感，也给其成员带来了归属感。

认知学家曾把人们在集体祷告时的感受与观看大型体育赛事时的情感波动进行比较。我们在集体仪式、教堂合唱或足球比赛的助威声中收获了团结感和凝聚力，并为此激动不已，这一切的源头都是人类创造的神话。

如果没有故事、传说和宗教作为基础，我们的仪式将从何源起？虽然无神论者在生活中也会举行婚礼、葬礼和命名典礼，但总是缺少了一点儿仪式感。这种仪式感可能来自某个古老宗教仪式上的一种气味、一声钟响或者一句呢喃，这些宗教经过千百年的发展，积淀了无数寓意深刻的故事。

就这些神话来说，大部分故事和传说都充满了想象力，这使它们传递的信息更具吸引力。如果一位母亲告诉她的孩子要对其他孩子友善，因为这样做是对的，恐怕这样的教导起不了多大作用。但如果用神话故事稍加包装，即便不合逻辑，母亲的教导也会马上起效（有时对大人也是一样）。比如，希腊神话里的宙斯住在山上，他长着大胡子，手中握着可怕的闪电，如果你对其他孩子不友善，宙斯就会生气。然后，再讲上30个故事，都是关于宙斯怎样惩罚不听话的孩子的，到最后可能连讲故事的人都忘了这些只是寓言罢了。

本书中收集了丰富多彩的神话传说，我将按照时间顺序带领读者浏览地球上几大文明中最著名、最引人入胜的神话故事。读完本书之后，亲爱的读者，你也会成为一位传奇人物。

第1章　源远流长的澳大利亚与毛利神话

澳大利亚原住民神话

虽然澳大利亚作为英国的殖民地只有200多年的历史，但澳大利亚原住民的文明却可以追溯到大约7万年前，光是他们创造的神话传说距今就有1万年之久。澳大利亚原住民神话中的许多故事都是由当地部落居民传诵的，内容与当地的地质特点有着密切的关系。尽管没有文字记载，但一些故事里描绘的当地风貌，让我们能够推断出这些故事大致的创作年代。累世经年，这些故事仅靠人们口口相传就保存至今，不能不说是一个奇迹。

澳大利亚幅员辽阔，当地原住民分散于大约400个个性鲜明的部落中，这些部落大都有自己独特的语言和信仰，要将各个部落的神话当作一个整体来讲，未免太过肤浅。因此，我仅从这些庞杂的神话传说中选取若干较为精彩的故事分享给大家。

梦幻时代

澳大利亚原住民神话体系主要涉及三个领域：人类、大地和神界。在世界和人类到来之前，曾有一个时代叫作梦幻时代。创世后，澳大利亚原住民相信人能够同时存在于现实世界和梦幻时代里，也就是说，无论生死，每个人都有一部分存在于永恒的梦幻时代里。当时的部落居民对于周遭环境和事物有着诸多不解，每逢此时，他们就会用唱歌和祈祷的方式向这些事物的梦幻时代化身寻求答案，这些事物有可能是某个人或某种动物，也可能是某个物体或其他形式的存在。例如，部落成员可能会求助于梦幻时代的鳄鱼化身，以期在现实中能够较为容易地掌控它。

对澳大利亚原住民来说，有关梦幻时代的各种传说具有深刻的道德意义。故事中讲述的道德准则不时被投射到讲述者的生活中，正因如此，这些故事成为澳大利亚原住民文化中相当重要的一部分。澳大利亚幅员辽阔，部落间有关梦幻时代的传说自然不尽相同，因此，神话传说也成为区分各个部落最重要的标签。

丛林流浪

澳大利亚原住民与他们周围的土地一直有着紧密的联系，在他们的文化中有一个很重要的概念叫作“丛林流浪”，指的是一群少年回到丛林里，寻找祖先在那里留下的足迹。在流浪途中，这些少年会在某些特定地点稍做停留，举行一系列的传统仪式。

丛林流浪途中的这些歌曲和仪式促成了“歌之径”一词的诞生，这个词用来形容少年在探索途中踏出的小径。这些小径纵横交错，遍布澳大利亚大陆，连接着诸如水坑、洞穴、路标和食物来源地等对各部落有着重要意义的地点。一连几个月，少年流连在广阔的土地上，试图通过共同的仪式与祖先建立起某种联系；他们要学习怎样依靠土地生存，并在孤独中获得平静与满足。

人们希望，当他们归来之时，已成长为男人。

彩虹之蛇

澳大利亚大陆的神话各有千秋，但是有一条蟒蛇的形象曾出现在多个部落的传说中。由于颜色变化多端，它被人们称作“虹蛇”，意即“彩虹之蛇”。虹蛇的故事通常与水相关，水又代表着生命，因此虹蛇也是生命的象征。在许多故事中，虹蛇会吞食人类，但同时它也是澳大利亚原住民的传统和习俗的始祖。虹蛇的故事关乎澳大利亚的创世，也与澳大利亚原住民的法律、习俗和图腾部落文化有着千丝万缕的联系。

在天地初开的梦幻时代，虹蛇时常游走在澳大利亚大陆的广阔土地上，所经之处便形成了山谷、河流和小溪。最后，它从地下召唤出一群大腹便便的青蛙，轻轻地挠了挠它们的肚子，青蛙便张嘴吐出满腹的水，水流向各处，填满了河流与湖泊，植物和动物由此出现并开始繁衍。虹蛇继续游走，身后跟着袋鼠、鸸鹋、蛇类、鸟类和其他动物，每种动物各自捕猎，物种间保持着生态平衡。

虹蛇给世间带来了法律，规定那些不遵守法律的物种仍旧维持动物形态，而表现良好的物种则可以化身为人。因此，每个人类部落都以一种动物图腾作为其标志，时刻提醒他们不要忘本。

太阳的诞生

在梦幻时代早期太阳出现之前，一个少女因不能与自己心爱的人在一起而极度失望，并逃入丛林。那里没有食物，也没有族人的保护，条件极为恶劣。后来，她为了躲避族人的搜寻，不得不向更加偏远的丛林深处逃去。

祖先的神灵看到少女独自睡在丛林里，奄奄一息，决定出手相助，他们将少女托到空中。少女醒来时，发现身旁有美味的食物和温暖的火堆。她向下望去，发现她的族人待在又冷又黑的地方，他们生起了火堆，但不一会儿就熄灭了。虽然她想念家人、归心似箭，但她明白自己已经属于天上的世界，她的责任就是帮助她的族人。

她生起火堆，整日不熄，让她的族人一直沐浴在温暖中。太阳就这样诞生了。少女内心充满了喜悦，每天清晨，她都会将火堆重新点燃，给那些忙碌的族人送去温暖。

悲情的月亮

在梦幻时代，有一位了不起的猎人名叫贾帕拉（Japara）。一天，贾帕拉和往常一样告别妻子和孩子去打猎。贾帕拉走后，他的妻子遇到了一个名叫帕鲁卡波利（Parukapoli）的流浪说书人，说书人给贾帕拉的妻子讲了许多动人的传说，贾帕拉的妻子为之深深陶醉。她聚精会神地听着故事，突然，她听到一阵水声，猛然发现她的儿子不小心爬进了旁边的小溪。她冲了过去，想要挽救她的儿子，但是太晚了，儿子已经淹死在溪水中。

她抱着儿子毫无生气的身体不停抽泣，等待贾帕拉打猎回来。贾帕拉回到家中得知发生的一切，怒火中烧，他怪妻子没能看好孩子，一气之下拿出武器杀死了他的妻子。然后他又将矛头指向帕鲁卡波利，经过一番殊死决斗，两人都伤痕累累。最终贾帕拉获胜，杀死了说书人。

贾帕拉的冲动行为受到族人的谴责，这让他意识到自己的错误。他四处寻找妻子和儿子的尸首，却怎么也找不到。他对自己的行为表示忏悔，并祈求神灵归还妻儿的尸体，让他和他的家人团聚。神灵答应了他的请求，准许他进入天界，但是作为惩罚，他必须独自在天界寻找他的家人的尸体。

据说，时至今日，我们仍能在月亮表面的褶皱中看到贾帕拉与帕鲁卡波利决斗时留下的伤痕。绝望的贾帕拉寻找家人尸体时燃起的篝火反射到月亮上，使月亮有了光。月亮不断变化的轨迹和形状，则代表了可怜的贾帕拉日复一日的寻找。

毛利人神话

13世纪，第一批毛利人从波利尼西亚来到新西兰（旧称奥特亚罗瓦）。新西兰的毛利人传统与澳大利亚原住民没有任何关系，我之所以把它们放在同一章，只是因为两地的地理位置比较接近。

毛利人有着丰富的传统文化和多神崇拜的宗教习俗，他们的神话传说与大自然有着千丝万缕的联系。新西兰虽和夏威夷、斐济一样地处偏远，但波利尼西亚人、密克罗尼西亚人和美拉尼西亚人仍不远万里、横跨太平洋到这里定居，早期的毛利人便是这些移民的后裔。祖先的移民历史让毛利人对海洋始终保持着敬畏之心，这也许可以解释为什么他们的许多神话的主题都与远行、遗失和离别有关。

天父与地母

根据毛利人神话，天父郎基努伊（简称郎基）和地母帕普托努库（简称帕普）是尘世间万物的始祖。天地伊始，世间空无一物，这与其他文明的创世神话别无二致。在一片黑暗之中，郎基和帕普紧紧相拥几百万年之久。他们的结合孕育了几个男婴，这些婴儿被迫挤在父母之间的狭窄缝隙里，周围一片黑暗。

随着男婴渐渐长大，他们对这种局促的环境越发不满，于是他们开始讨论如何将父母分开。其中最好斗的战神图马陶允卡（Tumatauenga）提议将父母杀死，但森林和鸟类之神塔尼马胡塔（Tane-mahuta）提出只要将父母强行分开即可。塔尼马胡塔的提议得到了众兄弟的支持。

他们轮流尝试将父母分开，但都没有成功，最后这一重任落在塔尼马胡塔肩上。力大无穷的塔尼马胡塔成功地将地母从天父身旁拉开，于是光照了进来，第一个黎明诞生了。地母备受打击，伤心欲绝，她的眼泪变成了河流和湖泊。父母分开后，众兄弟也找到了各自的角色：凡事喜欢顺其自然的塔里马提（Tawhirimatea）成为风神，在天空中自得其乐，用强风把塔尼马胡塔吹得东倒西歪。为了躲避塔里马提的狂风，唐歌拉（Tangaroa）逃进了大海，成为海神。

毛利众神谱系图

直到今天，人们仍能感受到天父和地母被迫分离的悲伤之情：郎基的眼泪落到地上，变成了雨；帕普不时制造一场地震，想要冲破地面，拉近与郎基的距离。但是，他们再也没能相见。

海神唐歌拉

唐歌拉的出逃引起了巨大的混乱，尤其是在他的家人之间。唐歌拉的儿子蓬加追随父亲来到海里，成为爬行动物、鲨鱼、蜥蜴和魟鱼的始祖。蓬加有两个儿子，其中只有鱼类始祖伊卡特瑞追随父亲待在海里。蓬加的另一个儿子、爬行动物始祖图特维希被困在岸上，最后不得不逃进森林。正因为如此，蓬加与塔尼马胡塔一直不和，蓬加驱动海水侵蚀陆地，期望能够与他在森林里的子孙早日相聚。

木雕艺术

在毛利人的传统中，木雕艺术占据着十分重要的地位。它是毛利人和毛利文化的记录，所以，毛利人神话中关于木雕的部分值得一谈。

特马努（Te Manu）是酋长鲁阿特普扑克（Rua-te-pupuke）的儿子。一天，特马努在海上被海神唐歌拉俘获。绝望之下，鲁阿决定出海寻找他的儿子。鲁阿来到唐歌拉的府邸，发现房子外墙全都是精致的木雕。透过木雕的缝隙，他看到特马努像一幅壁挂一样被吊死在屋子里。鲁阿非常愤怒，决心杀了唐歌拉。但一位名叫海因马提科泰（Hine-matikotai）的看门老人劝住了他，并给他出了个主意，让他进入府邸将房子的所有缝隙都堵住，不让光线进入房间。潜入后，鲁阿发现屋内同样装饰着各色木雕，和屋外的木雕不同的是，这里的木雕好像可以与人交流。鲁阿与木雕们打了招呼，并说服它们帮助他完成复仇计划。

小知识

今天，人们可以从“部落”风格的文身艺术中窥见毛利人独特、复杂的木雕设计工艺。

第二天一早，唐歌拉和他的儿孙们未能按时醒来。每当他们试图起床，黑暗总会诱使他们再次进入梦乡。这正是鲁阿报仇的好机会。鲁阿在唐歌拉府邸外放了一把火。卡内（鲻鱼）、马罗罗（飞鱼）和其他一些鱼类很快逃了出来，但大部分鱼类都未能幸免。鲁阿在逃走的路上，顺便捡起了几块木雕，无意中将这种无声的艺术带到了人间。

据说这种刻在木头上的繁复花纹的灵感来自鱼鳞的图案，正因为如此，毛利人的神话把木雕与海神唐歌拉联系在一起。为了纪念鲁阿的儿子，毛利人家庭有一种传统，即在屋顶放置一座类似滴水兽形象的泰克泰克（tekoteko）雕像来保护家人免受坏人的侵扰。

战神图马陶允卡

在郎基和帕普的后代中，图马陶允卡最为好战。为了将父母分开，让光照进这个世界，他曾一度想把父母杀死。尽管他们最后采用的是塔尼马胡塔的计划，但图马陶允卡的战斗之路并没有就此停止。

图马陶允卡的行事风格与他的兄弟截然不同，他设下陷阱捕鸟（鸟类是他的兄弟塔尼马胡塔的子孙），编织渔网捕鱼（鱼类是他的兄弟唐歌拉的子孙），还制造工具摘水果（水果是他的兄弟农业之神兰戈的子孙）。因为图马陶允卡，毛利人能够愉快地享用动物、鱼类和植物做成的美食，尽管这些食材都是神的后裔。图马陶允卡唯一未能征服的兄弟是风神塔里马提，直到今天，塔里马提仍在用坏天气来表达他的糟糕的心情。

由于图马陶允卡教会了人类捕鱼和收获庄稼，充分地利用海洋和陆地资源，所以他在毛利人中享有很高的声望。

半神毛伊-提基提基

郎基和帕普的子孙后代个个性格鲜明，在他们的后裔中有一个名为毛伊的半神，他的职责是开拓疆域。在毛伊还小的时候，他的哥哥们乘坐独木舟出海捕鱼，时常满载而归，年幼的毛伊对此羡慕不已。他整天请求哥哥们出海捕鱼的时候带上他，但哥哥们非但不答应，还嘲笑他年龄小、个头矮。为了不让哥哥们小瞧自己，毛伊偷偷使用了毛利人的传统咒语之一卡拉几亚（karakia），祈祷自己能捕到很多鱼。

毛伊藏在独木舟里，跟着哥哥们一起出海了。待独木舟远离岸边后，毛伊跳了出来。虽然哥哥们很不情愿，但毛伊承诺这次出海一定比往常收获更多。哥哥们将鱼线纷纷放到海里，毛伊开始念咒语，独木舟里很快就装满了鱼。接下来轮到毛伊了。毛伊用自己的血当鱼饵，用祖母的下颌骨制成了鱼钩，然后开始念咒语。毛伊抛出鱼线，鱼线远远飞入海中，直达唐歌拉的领地。突然，鱼线绷紧，一定是钓到大鱼了。大鱼拽着独木舟左摇右晃，哥哥们请求毛伊赶紧切断鱼线。但是毛伊仍紧拉不放，终于将这个庞然大物钓了上来。

毛伊让哥哥们守着大鱼，自己则启程赶到哈瓦基［Hawaiki，哈瓦基是毛利人的神秘故乡，从语言学上讲，哈瓦基与夏威夷（Hawaii）来自同一词根］的族人那里，请他们帮忙把大鱼运回家。但等他们回到独木舟上时，毛伊和他的帮手们发现贪婪的哥哥们已经将大鱼切分开，并将一部分据为己有。但好在这条鱼很大，足够哈瓦基的族人和动物一起享用。这条大鱼最后化身为奥特亚罗瓦的北岛，岛上的高山和峡谷就是毛伊的哥哥们贪婪之心的证据。毛伊的独木舟则变成了南岛。直至今日，新西兰北岛在毛利语中仍被称为特伊卡毛伊（Te Ika-a-Maui，意即毛伊的大鱼），南岛则被称为特瓦卡毛伊（Te Waka-a-Maui，意即毛伊的独木舟）。

冥后海因努伊特波

海因努伊特波是森林和鸟类之神塔尼马胡塔的女儿，也是他的妻子。后来，海因努伊特波发现自己的丈夫原来是自己的父亲，羞愧的她逃入冥界，从此成为冥界的统治者。

毛伊有很多丰功伟绩，诸如减缓了太阳的脚步，使人间的光照时间更长等，但毛伊在父亲为他洗礼时，就已经知道自己的阳寿是有限的。为了不受死神的威胁，毛伊决定去拜访海因努伊特波，并哄骗她让自己获得永生。

毛伊召集了各种鸟类随行，然后出发去寻找天边的红色霞光，据说霞光所在之地就是冥后的居所。海因努伊特波外表惊人，她的头发像海藻，嘴唇像梭鱼，眼睛像闪亮的红宝石。毛伊找到她时，海因努伊特波正在仰面睡觉。她的双腿大张，中间有很多锋利的火山玻璃和岩石碎片，这就是通往冥府的入口。

勇猛的毛伊脱掉自己的衣服，露出身上如鱼鳞般复杂的毛利文身，走进了海因努伊特波两腿间的入口。尽管他对随行的鸟千叮咛万嘱咐，在他从冥后嘴里钻出来之前，千万不要出声，但这一幕仍让众鸟忍不住叽叽喳喳议论起来。

海因努伊特波听到声响后立即醒来，并用如剃刀般锋利的阴道将毛伊碾碎。于是，毛伊成为第一个经历死亡的生物，自此其他毛利人也必须经历死亡。

第2章　千头万绪的苏美尔神话

苏美尔人的起源

苏美尔人是苏美尔地区的一个古老民族，公元前4000年左右开始在美索不达米亚南部定居。“美索不达米亚”一词来源于古希腊语，意思是幼发拉底河和底格里斯河之间的土地，大约相当于今天的伊拉克和叙利亚。有些基督徒认为，《圣经》中挪亚方舟故事的灵感来自两河流域的洪水，苏美尔神话中也有关于大洪水的传说。有趣的是，地质学家已经找到证据，证明公元前4000年至公元前2000年，这片地区的确发生过规模较大的洪灾。但是，关于洪水的传说其实在各个民族的神话传说中并不少见，比如希腊、罗马和中美洲神话里都有关于洪水的内容。况且，几乎所有大河交汇的地方都是洪灾多发地，这不足为奇。

从公元前50世纪开始，人们在此地定居，之后逐渐建立起大型城邦。在接下来的1000年里，闪米特人从四面八方，包括叙利亚和阿拉伯的沙漠地区迁居到这里，成为后来的苏美尔人，这片土地由此繁荣起来。灿烂的苏美尔文明一直持续到公元前2300年左右，是地球上最早的文明之一。然而，城邦间不断的内讧削弱了他们的力量，导致他们无力抵御外敌入侵（类似的错误曾致使包括罗马帝国在内的许多文明走上衰落之路）。苏美尔人的音节字母表是世界上最古老的文字体系之一，在今天被人们称为楔形文字；他们在天文学和神话方面的成就也影响了包括古希腊在内的许多文明。

开天辟地

现存的苏美尔文本只有一些残片，但将它们拼凑起来不算太难。苏美尔人的楔形文字直到19世纪才被破译，这些文本向我们讲述了关于这个古老文明的国王（有些是真实存在过的国王，有些是神话中的国王）和神灵的故事，也展现了他们的宇宙观。

在一份苏美尔文的残片中记述了天地分离、宇宙起源的故事。苏美尔人的天神安（An）和地神启（Ki）被他们的儿子恩利尔（Enlil）分开，之后恩利尔又推翻了安的统治，成为众神之首。

根据另一份残片的记载，空气女神宁利勒（Ninlil）被警告不要在河中裸浴，以免勾起恩利尔的觊觎之心。但宁利勒还是一有机会就到河中戏水。恩利尔迷恋上了宁利勒的美貌，上前搭讪，宁利勒于是怀上了月亮之神南纳（Nanna）。其他神灵得知此事后大为震惊，决定将恩利尔和已经怀孕的宁利勒放逐到冥界。

恩利尔无法忍受自己的儿子居然要遭此厄运，于是他想出了一个计划。对今天的读者来说，这个计划可能有点儿匪夷所思：他假扮成三个不同的冥界人物——看门人、河的主人和摆渡人，然后又以这三个身份使宁利勒受孕三次。等宁利勒生下多个孩子后，南纳便获得自由升上了天空，而他的父母和兄弟姐妹则留在了冥界。

苏美尔人的现代神话

这幅石刻画来自一个圆筒浮雕，人们在纸上滚动圆筒，制作了该浮雕的平面图。这些圆筒本是官方印章，有些时髦的苏美尔人也将它们当作首饰戴在身上，每个圆筒表面都雕刻着不同的场景。下面展示的这幅圆筒浮雕刻画了一位正在主持某种仪式的首领，由于其中出现了类似太阳和行星的图案，所以激发了许多现代阴谋论者的想象力。

苏美尔人的圆筒印章表明，古代苏美尔人可能对太阳系已有了一定的认知

在两个站立的人物之间，有一个类似太阳的图案，周围环绕着11个天体，第12个天体距离那个坐着的人物稍远一点儿。撒迦利亚·西琴（Zecharia Sitchin）于20世纪70年代发表了关于该石刻画的研究著作，他认为，画中的11个黑点代表了太阳系的九大行星和两颗卫星。他据此得出结论，苏美尔人早在几千年前就掌握了关于太阳系的天文学知识，远早于其他文明。

西琴的推断并未就此止步，他还认为，“太阳系”外的第12个黑点代表了一颗名为尼比鲁（Nibiru）的行星，每隔3600年，就会有外星人从尼比鲁来到地球，在苏美尔人身上做实验，教给他们一些东西，并和他们的妻子私通。他声称，苏美尔神话中关于阿努纳奇（Anunnaki）众神来到人间的故事，描绘的并不是安的后裔到访人间，该神话的原型其实是这些外星人。

这一理论显然有漏洞，但重要的是，根据苏美尔人的文字记载，苏美尔人的世界观与其他的古老文明如出一辙。他们也相信大地是一个平面，在地底深处有一个冥界，周围有冥河环绕。尽管这些文本根本没有提及太阳或太阳系，但仍有很多人被西琴的理论吸引，以至于互联网上充斥着关于每隔几千年外星人就会从“X星球”造访地球的理论。但奇怪的是，如果这样的造访从苏美尔人时代以来就发生过，那么为什么从没有人将它们以文字的形式记录下来呢？

然而，这一现象也反映了我们的一种意愿——我们愿意相信神话，愿意相信任何能够将未知现象合理化的故事。阴谋论是另一种形式的神话，它以非宗教的方式创造了一种高等生物，来解释地球上的未解之谜。

神与英雄

苏美尔人创造了规模庞大的众神，其中不少人物都与其他神话系出同源，例如天神、地神、海神、月神与战神。

已被破译的苏美尔文字残片向我们展示了苏美尔神话中早期的创世众神，根据神话的描述，这些神也是各城邦的第一代国王，后世的城邦统治者们是这些神的子孙后代。这一设定极大地抬升了城邦国王的地位，也赋予了这些统治者半神的血统。毕竟，谁敢挑战众神后裔的地位呢？后来的罗马人也用过同样的方法。后文会讲到奥古斯丁怎样利用埃涅阿斯（Aeneas）来抬高自己。

恩基

苏美尔众神居住在风景优美的迪尔门（Dilmun），在那里，所有的生物和谐相处。恩基（Enki）是苏美尔神话中的水神，地位十分显赫。一天，一位名为宁图（Nintu）的女神请求恩基降雨。好色的恩基同意了她的请求，并对她展开了追求。苏美尔人向来对婚姻看得十分神圣，根据故事记载，宁图一开始并没有答应，直到她得到了足够的承诺，才接受了恩基的感情。

不幸的是，这一承诺并没有维持多久。宁图怀孕9天后生下了植物女神宁萨尔（Ninsar），宁萨尔与自己的父亲结合，经过9天的孕育生下了山峦女神宁可拉（Ninkurra）。之后，恩基与宁可拉又结合生下了乌图（Uttu）。随后恩基又开始追求乌图，乌图于是成为与恩基结合的第四代女神。

宁图挣脱了束缚，将乌图体内的“种子”取出后种在地里，长出了8棵植物。然而，恩基仍没有满足，他觉得这8棵植物看起来十分美味，便将它们全部吃掉了。这8棵植物都孕育着生命，而恩基又没有生产器官，导致他的身体有8个部位肿了起来。

最后，女神宁图及时赶来，取出恩基体内的“种子”，生下了8位女神。这8位女神中的每一位都可以治愈恩基身体的某个部位，比如嘴、下巴、肋骨等。这个神话对那些贪得无厌的人来说是一个非常深刻的教训，也解释了生命（包括植物和人类）成长的奥秘，并为人们提供了生病时可以祈祷的对象。

吉尔伽美什与洪水

关于吉尔伽美什（Gilgamesh）的故事可能是历史上最早以文字形式记载的故事，整个故事由多个关于吉尔伽美什传说的苏美尔文残片拼凑而成，值得一讲再讲。吉尔伽美什是公元前2500年左右的古老城市乌鲁克（Uruk）的国王。据传，吉尔伽美什虽为凡人，却是神的后裔，他身体强壮，容貌俊美，极富权势，但也贪婪傲慢，非常好色。

一天，吉尔伽美什的好色之心又蠢蠢欲动，于是众神吩咐恩奇杜（Enkidu）下凡与他一较高下。谁知两人经过一番较量，却成了好友。吉尔伽美什很开心自己找到了一个同为半神的伙伴，而且两个人同样擅于制造麻烦。一次，两人又在闯祸，他们砍倒了几棵神树，还杀死了被吉尔伽美什抛弃的爱神伊什塔尔豢养的心爱的公牛。盛怒之下，众神做出判决，让恩奇杜患上了不治之症并死去。好友的死使吉尔伽美什对自己的命运展开了思考，不久后他便踏上了寻求永生的道路。

经过漫长艰辛的找寻，吉尔伽美什最终遇见了已被众神赐予永生的乌塔那匹兹姆（Utnapishtim）。乌塔那匹兹姆给吉尔伽美什讲了一个故事：众神已经厌倦了人类，决定制造一场大洪水让人类灭绝，然后一切重来。在所有人中，只有乌塔那匹兹姆在睡梦中获知了洪水即将到来的消息。智慧女神伊阿（Ea）将他催眠，并指示他建造一艘大木船，将他的家人和所有动植物都带上船避难。洪水袭来时，只有乌塔那匹兹姆和船上的动植物躲过了浩劫，活了下来。在海上漂流了几个星期后，乌塔那匹兹姆放飞了三只小鸟，小鸟带回消息：在附近发现了陆地。于是，他们安全着陆。

吉尔伽美什听得如痴如醉，深深沉醉在这个故事里。他开始觉得，与人类物种的延续相比，个体有限的生命没什么大不了。虽然他没有找到永生的秘诀，却怀着愉快的心情回到了乌鲁克。只要想到自己的传奇故事会被代代传颂，他就觉得心满意足。

第3章　神秘莫测的埃及神话

古埃及人的起源

公元前3150年，古埃及人生活在生机勃勃的尼罗河两岸，创建了古埃及文明。根据传说，美尼斯（Menes）国王几乎在一夜之间就统一了今天的上埃及和下埃及地区。但在历史上，这两个地区是在经过了漫长的外交历程之后才逐渐统一起来的。当然，神话总喜欢把复杂的事实简单化。眼光敏锐的读者一定已经发现，从时间上说，古埃及人和苏美尔人几乎生活在同一时代。

一提起古埃及，我们的脑海里一定会浮现这些画面：木乃伊、金字塔、象形文字、法老和斯芬克斯像。它们生动地诠释了仪式、宗教和神话在古埃及文明中的重要地位，正是这些特征使古埃及文明显得尤其与众不同。

从公元前1500年起，古埃及进入鼎盛时期，无论是国土面积还是文化繁荣程度均达到顶峰。这段时期在位的埃及法老被称为神圣法老，他们的名字在历史课本出现的频率很高，包括哈特谢普苏特（Hatshepsut）、拉美西斯二世（Ramesses the Great）和图坦卡蒙（Tutenkhamun）等。

公元前4世纪，马其顿的亚历山大三世，即希腊领袖亚历山大大帝，征服了庞大的波斯帝国，占领了包括叙利亚和埃及在内的广大土地。之后，亚历山大大帝耗时8年，终于建立了横跨三大洲的庞大帝国。亚历山大大帝命人在埃及修建了新首都亚历山大港（Alexandria），这一名称沿用至今。尽管古埃及人遭遇惨败，但他们的宗教和神话却几乎没有受到任何影响。不仅如此，古希腊人和古埃及人之间频繁的知识与科学交流，使亚历山大港成为著名的求学圣地。

埃及地形复杂，东临红海，北临地中海，尼罗河在其腹地，境内还有很多高山和沙漠，再加上埃及文明源远流长，所以埃及的神话十分庞杂。十八王朝的统治共持续了2500年之久，对古埃及的文化和宗教态度产生了深远的影响。对埃及人来说，神话已经超出了虚构故事的范畴。这些关于埃及众神的古老传说扎根于古埃及人对宇宙的认知，例如那些关于太阳、月亮和星星的篇章。同时，这些神话也传递了一些道德信念，在现代社会仍值得我们借鉴。

宇宙与创世

埃及的创世神话有多个版本，这大概是因为不同地区的人都希望当地的神和传说能够出现在这些古老的故事里。因此，埃及不同地区的创世神话在人物名字和故事细节上存在很大出入。（后来，埃及人采取了一种折中的办法，他们承认宇宙的创造需要多个神通力合作，恰巧不同地方的神决定在同一天行动。）

最初（至少是故事的最初），宇宙一片虚无，这片混沌化身为混沌之神努恩（Nun）。之后，虚无中出现了一座名为本本（Ben-Ben）的土丘，土丘上盛开着一朵莲花，创世神阿图姆（Atum）就诞生于莲花中，他为世界带来了光明。［阿图姆也因此与太阳神拉（Ra）有着紧密的联系。］第一代神在阿图姆的精液中诞生，包括空气之神舒（Shu）和雨水之神泰芙努特（Tefnut），空气之神和雨水之神结合生下了大地之神盖布（Geb）和天空女神努特（Nut），天空女神的父亲舒将女儿托向空中，于是努特的身体变成穹庐，罩在她的哥哥盖布身上。

大地、天空和空气诞生后，阿图姆作为第一代法老开始统治埃及。他从预言中得知，天空女神努特的孩子会推翻他的统治，所以他极力阻止努特生育。不幸的是，努特还是生下了4个孩子，分别是奥西里斯（Osiris）、伊西斯（Isis）、赛特（Set）和奈芙蒂斯（Nephthys）。奥西里斯长大后颠覆了其曾祖父的统治，预言应验了。

心脏与玛特

阿图姆创世之时，混沌之神努恩被驱逐出宇宙，于是宇宙内充满平衡、正义与和谐，这种状态被埃及人称为“玛特”（Ma’at）。这一宇宙普遍真理体现在埃及人生活的方方面面，影响着他们的道德观、宇宙观，甚至包括法律和政治。玛特的化身是一位年轻的女神，通常身披羽毛。

埃及众神谱系

埃及人认为心脏是灵魂的安居之所。一个人死后，死神阿努比斯（Anubis）会将他的心脏取出，放置在天平的一端，天平的另一端放上玛特的羽毛。称量的结果可以反映出这个人生前是否遵照玛特真理的指示生活。如果心脏的重量太轻，这个人就会经受二次死亡的痛苦，他的心会被饥饿女神阿米特（Ammit，一个长着鳄鱼头、狮子上身和河马下身的怪物，是埃及人心中最恐怖的吃人恶魔）吃掉，他的尸体将永远留在冥界杜亚特（Duat）。如果他的心脏重量与玛特的羽毛相近，那么等待他的将是天堂雅鲁（Aaru）的幸福生活。

据说埃及法老是神的后裔，因此维护玛特真理是他们的重要职责。维持宇宙平衡的主要手段之一就是传颂神的故事，并以神和法老的名义举行仪式和典礼。正是在对玛特真理的不断强调和肯定中，埃及人建立了一套丰富、庞杂的风俗和传统。

奥西里斯的重生

奥西里斯生长在一个关系融洽的大家庭里，从出生起，奥西里斯就注定要取代阿图姆，成为埃及的统治者。奥西里斯与他的姐姐伊西斯结为夫妇，赛特则与他的姐姐奈芙蒂斯结合。然而，不知满足的奥西里斯又开始追求他的妹妹（也是他的弟媳）奈芙蒂斯，二人结合生下了死神阿努比斯。

赛特得知奥西里斯的背叛行为后，一怒之下杀死了奥西里斯，这一兄弟相残的事件象征着玛特真理之下秩序和混乱的持续冲突。谋杀的细节并未留下记载，因为埃及人十分重视他们的象形文字，所以他们相信任何以文字形式记录下来的灾难性事件都将变为现实。

伊西斯与奈芙蒂斯一同去寻找奥西里斯的尸体。伊西斯一边寻找，一边不停地哭泣。据说，正是她的眼泪导致尼罗河每年洪水泛滥，也正因为如此，人们相信是奥西里斯给这片土地带来了富饶和生机。在死神阿努比斯的帮助下，伊西斯和奈芙蒂斯终于找到了奥西里斯的尸体，她们在他的尸体上涂满防腐香料，于是奥西里斯起死回生。这一习俗贯穿了整个古埃及的历史，人们希望通过这样的仪式阻止尸体腐烂。

然而，奥西里斯并未完全重生为人，因为他要留在阿努比斯的领地负责管理那些往生者。在短暂的重生时光里，他与妻子伊西斯又生下了儿子荷鲁斯（Horus）。

荷鲁斯

天空之神荷鲁斯长着一个鹰头，被埃及人视为保护神与权力的象征，也是狩猎和战争之神。荷鲁斯之眼是埃及神话中流传最广的符号，不仅常被刻在首饰和雕像上，还常被绘制在船头，表示保护和指引之意。据说荷鲁斯的眼睛与太阳（化身为太阳神拉）及月亮［化身为月亮神托特（Thoth）］非常相似。似乎在所有的文化中，全视之眼都是十分重要的符号。例如，基督教文化中的上帝之眼，美元纸币背面金字塔上的眼睛，以及《指环王》里的索伦之眼。

荷鲁斯之眼

奥西里斯死后，赛特与荷鲁斯为争夺权力而矛盾不断，由此衍生出大量描述二人争斗的神话故事。其中一个故事讲述的是荷鲁斯夺走了赛特的一个睾丸，另一个故事中又提到赛特挖出了荷鲁斯的一只眼睛，还有一个故事讲述了赛特设法将他的“种子”埋在荷鲁斯体内——埃及人认为精子既是致命毒药，也象征着对权力的掌控。荷鲁斯一把抓住赛特的精液，抛进了河中。之后为了报复，荷鲁斯将自己的精液藏在赛特食用的一颗莴苣中。最终，这场争斗以赛特的失败告终。

尽管听上去十分荒诞，但这些神话故事其实都包含着特殊的寓意。一般来说，赛特被人们视为上埃及（尼罗河源头附近）之神，荷鲁斯则被视为下埃及（尼罗河三角洲附近）之神。所以，他们之间的冲突不仅代表着人们为了维护玛特真理所做的斗争，也是公元前3000年左右时两地统一的真实写照。

下埃及（今天的开罗和亚历山大港所在地）土壤肥沃，一派生机。上、下埃及统一后，下埃及占据领导地位。神话中赛特的一个睾丸被夺走的情节，正好印证了上埃及的干旱和贫瘠。而荷鲁斯的左眼（与月亮相关）被挖走的情节，则解释了为何每个月在月球返回可见轨道的前一天，夜空总会变暗。

古代世界的奇迹

现存最古老的金字塔状建筑物大约可以追溯到公元前2600年左右，类似的建筑在古埃及时代应该非常常见，至今还有100多座未经考古发掘。古埃及人认为法老是神的后裔，因此人们按照神的仪式和排场为法老举行葬礼。他们还认为香料能够阻止尸体腐烂，所以他们先用香料对法老的尸体进行防腐处理，再将其放入金字塔安葬。

金字塔的外形呈阶梯状，象征着登上天堂的阶梯。建造金字塔的石块外原本包着一层打磨得十分光滑的石灰岩外壳，太阳照在上面会反射出明亮的白色光芒，可以想象在当时一定异常壮观。据说金字塔的形状模仿了本本土丘，它代表了埃及宇宙的原初和万物的源头。

在一些金字塔内部，法老的尸体被葬在地下，身边堆满了各种陪葬品。例如在吉萨大金字塔里，法老的尸体旁摆放着许多木片，当人们把这些木片拼在一起时，发现陪葬品原来是一整条木船。吉萨大金字塔在所有金字塔中规模最大，也最有名，曾一度高达146米（相当于44层楼高）。吉萨金字塔的内部各室仍在考古发掘中，那些如同迷宫一样的甬道也时常激发人们对古埃及的神秘想象。

第4章　博大精深的中国神话

古代中国

中国作为世界上的文明古国之一，其神话体系曾受到多种宗教和文化的影响。中国神话故事历经几千年，内容广博丰富，涉及中华民族的起源、传奇人物、习俗和宗教的发展等。中国现存最古老的文字残片是甲骨文，可追溯到公元前1200年。但据推测，中国最古老的朝代是夏朝，其统治始于公元前2100年左右的黄河河谷地区。因此，这一古老文明的故事和信仰也要追溯到那个时期。

公元前485年左右，周朝开始分裂；公元前221年由秦始皇重新统一，并建立了中国历史上第一个封建王朝——秦朝。尽管秦朝只存在了14年，但是它的疆域和基本行政体制却影响深远。而且从秦朝开始，中国逐步发展成为世界上最大的国家之一。目前中国人口约13亿，占世界人口总数的1/5左右。

白蛇传

在中国神话中，白蛇传的故事深受人们喜爱，多次被改编成戏剧、小说、戏曲、电影和电脑游戏，因此它有许多不同的版本。故事的主角是白蛇和青蛇，已在杭州的西湖生活了上千年。

白蛇名为白素贞，青蛇名为小青，两条蛇想要长生不老，便修炼起道家的法术，终于成功化身为两位美女。一次，白素贞在西湖断桥上遇到许仙，雨中许仙将伞借给白素贞，二人由此坠入爱河。白素贞与许仙结为夫妇，并在附近的镇子上开了一家药店。但婚后不久，许仙遇到了一位名为法海的和尚。法海觉察出许仙的新婚妻子其实是一条蛇，便提醒许仙提防白素贞。端午节那天，法海交给许仙一瓶雄黄酒，哄骗许仙给白素贞喝下。由于白素贞怀有身孕，法力减弱，所以一下子现出了白蛇的原形。许仙受到惊吓，昏死过去。

虽然许仙在用药后苏醒过来，但一波未平一波又起。在法海的威慑下，许仙被迫与妻子分离，许仙本人被法海锁在镇江金山寺内。为了营救自己的丈夫，白素贞水漫金山寺，小青也赶来相助，白素贞与许仙得以重聚。然而，二人在西湖断桥边只度过了短暂的相聚时光。白素贞在诞下一子后，便被法海压在了雷峰塔下。

许多年后，青蛇返回西湖，将白素贞救出。此时，白素贞的儿子已经长大成人，还做了官。故事的结尾根据版本的不同而略有出入，其中一个版本的结局是，白素贞终获长生不老，但却与丈夫和儿子永远分离。时至今日，每当白雪覆盖在低矮狭长的断桥上时，人们仿佛仍能看到白素贞的身影。

由于版本不同，人们对这一故事的解读也不尽相同，但在上述版本的背后，可以清晰地看到社会道德是如何战胜了个人欲望的。人蛇之恋不仅为世俗所摒弃，还遭到了智者法海的反对，许、白二人因此受到惩戒。相反，许仙与白素贞夫妇的其他行为则备受称赞。例如，二人辛勤经营药店、治病救人，他们的儿子苦读诗书、孝顺父亲等。而且，只有当她的儿子功成名就之后，白素贞才重获了自由。

夸父逐日

夸父逐日是中国最古老的神话传说之一，这个故事揭示了古代的中国人是怎样看待中国地质特点的成因的，也告诫人们谦逊之心的重要性。

一年夏天，天气异常炎热，土地龟裂，草木枯萎，巨人们十分疲倦，只能静静地躺着。为了让天气凉快一些，夸父夸下海口说他要追上太阳，并将它驯服。他在大地上飞快地奔跑，一直跑了九天九夜。在奔跑的过程中，他的草鞋上的灰尘掉落下来，成了高山。夜晚，他用三块石头支起大锅烹煮食物，这三块石头也变成了三座大山。

夸父终于追上了太阳，但太阳的灼热令他焦渴万分，于是他跑到黄河边，将黄河水一饮而尽，接着又去渭河边喝干了渭河水。之后，夸父奔向大泽，但途中就渴死了。

夸父的故事揭示了领导力的重要性，也提醒人们对傲慢的情绪要保持警戒之心。夸父每靠近太阳一步，身体就会虚弱一点儿。有趣的是，在希腊神话关于伊卡洛斯（Icarus）的故事中也有类似的情节。

动物图腾

在中国神话中，有关怪物和其他动物的传说占据着相当大的篇幅。

龙

中国文化中有一个十分典型的符号——龙。时至今日，每逢传统佳节，仍能见到中国人舞龙的场面。世界各地凡是有中式建筑的地方，龙的形象都相当常见。当然，我们最喜爱的中国餐馆往往也以“龙”字命名。而在英国的传奇故事里，龙总是凶恶无比，它们口中喷火，还时常四处游荡，劫掠少女。然而，中国的龙与英国的龙有着截然不同的形象。在中国，龙是威严、吉祥的动物，它们翱翔天际，姿态优雅，拥有强大的力量，是人们心目中繁荣昌盛的象征。龙融合了多种动物的特征（比如虎爪、兔眼、鹿角、鱼鳞等），因此被当作力量和繁盛的象征。古代的中国帝王视自己为真龙天子，拥有至高无上的权力。

西方的龙总是与火有关，而中国的龙却与水汽、云雨有着密切的联系。据说，龙吐气能形成乌云，翻腾能产生风暴，发怒则会引发洪水或干旱。龙是天地的守护者，负责维持天气、季节和昼夜等自然秩序。

在中国的雕塑与装饰等艺术作品中，龙的形象常被刻画为紧抓或追逐一颗珠子。这颗珠子代表了极其神秘的真理和智慧，象征着使世间所有事物达到平衡的能量，也是万物的始祖。有时，这颗珠子甚至被视为地球本身。

传统节日春节

中国的春节是一个预示着新旧交替的节日，它源自一个神话传说。

在古代，有一头叫作“年”的丑陋的怪兽，喜欢在除夕夜吃人。因此，每逢除夕，人们就要逃离村庄，躲进山里，直到“年”离开后才敢回家。

有一年除夕，正当人们收拾行囊准备逃命的时候，一个老乞丐来到村里。他向一位老妇人请求借宿一晚，老妇人就向他讲述了“年”的可怕，并竭力劝说他一起逃走。但老乞丐面无惧色，并且许诺说，只要允许他借宿，他就会帮助村民把“年”赶走。

午夜来临，“年”来到村子里。它惊讶地发现，老妇人的房子外墙被涂成了红色，房子周围燃起了火堆，空中还有鞭炮噼啪作响。这时，屋门忽然打开，在火光的映衬之下，“年”看到屋里的老乞丐穿着红色的长袍走了出来。看到这一景象，“年”吓得赶快逃走了。

直到今天，中国人仍保留着除夕夜守岁的习惯，他们燃放烟花爆竹，并用红色的对联、灯笼装饰屋舍，以此威慑怪兽。

十二生肖——中国的十二宫

在很多文化中，人们都喜欢将天文现象与人的不同性格联系在一起，中国文化也不例外。中国文化中共有12个生肖，每个中国农历年都与一个生肖动物对应，每个生肖具有独特的个性，在这一生肖年出生的人，也随之具有这些性格特点。而且，一天也被分为12个时辰（一个时辰等于两个小时），每个时辰分别对应一个生肖。

对应年份如：1936，1948，1960，1972，1984，1996，2008

属鼠的人聪明机智，人缘极好，而且富有幽默感。他们忠诚，勇于接受挑战，但受财富与贪欲的影响较大。

对应年份如：1937，1949，1961，1973，1985，1997，2009

属牛的人踏实可靠，意志坚定，具备成为优秀领导者的能力。但他们也很固执，因此常常有被孤立的感觉。

对应年份如：1938，1950，1962，1974，1986，1998，2010

属虎的人冷静，有威严，志向远大，勇敢且富有哲人气质，但很容易激动和情绪化。要小心他们的“利爪”。

对应年份如：1939，1951，1963，1975，1987，1999，2011

属兔的人热爱家庭，喜欢与家人朋友在一起。他们为人真诚，值得信赖。因为个性温和，所以他们极不喜欢与人发生冲突。

对应年份如：1940，1952，1964，1976，1988，2000，2012注：图中的龙为西方龙的形象，中国龙与此有差异。

属龙的人很幸运，因为龙是中华民族最有影响力的象征。他们是天生的领导者，会不顾一切到达巅峰。

对应年份如：1941，1953，1965，1977，1989，2001，2013

属蛇的人极富智慧，精于算计，拥有迷人的魅力。但他们善妒，有时会有点儿危险。

对应年份如：1942，1954，1966，1978，1990，2002，2014

属马的人天生勤奋，白手起家，富有魅力，但缺乏耐心。他们爱好旅行，这似乎也是他们做事不持久的一种体现。

对应年份如：1943，1955，1967，1979，1991，2003，2015

属羊的人富有创造力，喜欢在自己的思想世界里遨游，他们中有很多人是伟大的思想家和哲学家。但他们也很容易焦虑和缺乏安全感，需要他人的不断肯定。

对应年份如：1944，1956，1968，1980，1992，2004，2016

属猴的人精力充沛，思维活跃。他们是很好的倾听者，喜欢活在当下，总是优先考虑自己的兴趣。与他们相处通常会很愉快，但他们不愿许下长期的承诺。

对应年份如：1945，1957，1969，1981，1993，2005，2017

属鸡的人喜欢直来直去，比较务实，喜欢进行深层次的思考。他们生性勤劳，是完美主义者，因此有时会表现得有些挑剔。

对应年份如：1946，1958，1970，1982，1994，2006，2018

属狗的人诚实可靠，值得信任。他们擅长经营，但有时会说谎，偶尔还会情绪化。

对应年份如：1947，1959，1971，1983，1995，2007，2019

属猪的人喜欢帮助别人，因此是良好的伙伴。他们品味佳，好奇心重。他们有智慧，所以总能顺利完成任务。但是，最好不要激怒他们，因为他们会奋起反抗。

第5章　独树一帜的印第安神话

印第安人的起源

人类究竟是何时首次移民到北美洲，一直以来都是一个有争议的话题。但可以肯定的是，北美大陆至少在公元前1万年就已经有人居住了。随着时间的推移，这些新移民开始分散到北美洲和南美洲的各个角落，在不同历史时期各自建立起繁荣的文明。我们现在一般认定的北美大陆印第安文化出现在公元前1000年到公元1000年之间，而到1000年时，密西西比文明中已经出现了像卡霍基亚（Cahokia）这样的大城市了。卡霍基亚位于今天美国密苏里州的圣路易斯，当时它的人口多达2万，几乎与伦敦比肩。

印第安文化与土地有着密切的联系，该文化的核心是一种精神与自然的深度平衡。在印第安人的神话里，动物占据着十分重要的地位：所有生物都拥有灵魂，这些个体的灵魂也归属于整个世界的共有灵魂。他们将土地看作所有生物共享的财富，猎人在杀死猎物后，会向猎物的灵魂表示感谢。

从1492年起，欧洲探险家陆续来到美洲。除了随身带来的礼物外，他们也带来了疾病和殖民统治，这使印第安人的生存状态每况愈下。在16世纪的文化冲突背景下，印第安人口急剧下降，其影响延续至今。

灵魂与仪式

在北美大陆上分布着许多印第安部落，这些部落的创世神话各不相同。1492年欧洲探险家首次来到美洲大陆时，仅在今天的美国领土内就分布着500多个不同的部落，总人口有1000多万，可以想见各个部落之间思想与理念的差距之大。

大灵与创世

尽管略有差异，但苏族（Sioux）和拉科塔（Lakota）各部落的信仰和习俗大都十分相似。他们都信仰“哇卡坦卡”（Wakan Tanka），有时也被译为“巨大的奥秘”或“大灵”，它代表了世间万物的共有灵魂的存在。根据印第安人的神话，创世前，大灵存在于一片混乱黑暗的虚无之中，这片虚无被称为“汗”（Han）。世界上出现的第一个实物是因扬（Inyan），即石头，它将能量以蓝色血液的形式注入大海，产生了海水。此外，因扬还从本体分化出大地女神玛卡（Maka）。

因扬赋予玛卡许多特质，包括不和与消极。玛卡对自己并非独立实体而是由因扬分化产生这件事本就十分介意，再加上这两种特质，更让她心生怨念。而且，玛卡的四周一片黑暗，她连自己的样子都看不到，这让她更加不满。第三个出现的是天空之神斯堪（Skan），与因扬和玛卡相比，他拥有更多的神性，负责评判世间万物。斯堪细心倾听了玛卡的意愿，为了安抚玛卡，他做出决定，将汗一分为二，其中一半留在地上化身安普（Anp），沐浴光明；另一半进入地下仍为汗，继续与黑暗为伴。

在地上的世界里，玛卡见到了美丽的大海，她意识到自己穿着简陋，便捧起水珠，串成江河戴在身上装扮自己。然而，不知满足的玛卡仍满腹牢骚，于是斯堪创造了第四位创世神灵维（Wi），并将他安排在空中，负责给大地带来光和热。斯堪还吩咐维为万物制造阴影，表示万物都有自己独特的灵魂。此外，斯堪还将一天分为白天和黑夜，并命令分别代表光明与黑暗的安普与汗各司其职。

神圣的圆

对许多印第安人来说，圆是最神圣的形状。不管从字面意义还是引申意义来看，圆总是无处不在。从天空到大地，再到印第安人的仪式，处处可见它的身影。

圆在印第安习俗中扮演着十分重要的角色，在美国多地都能见到用于仪式典礼的圆圈状石制结构，印第安人认为这些石圈可以治病。石圈呈罗盘形，圆心有一块石头，朝着4个方向又分别有4条由石头摆成的线，每条线都与不同的颜色、元素、动物和生命阶段相关。（阿兹特克人也将方向与色彩联系起来，他们的神由不同颜色的元素构成，每种元素代表一个特定方向。）

太阳舞与鬼神舞

每年夏天，印第安人都会举行仪式。他们跳起太阳舞，祈祷能够捕捉到更多野牛，并希望野牛群能够不断壮大，以供他们继续捕猎。这种舞蹈蕴含着丰富的精神意义。仪式上，部落里的男性成员坐在一座特制的露天建筑物内，它的中央种着一棵树，树上挂着野牛头骨。

年轻的男人们将身体涂成黄色，身上装饰着羽毛。他们需要连日斋戒、自伤并参加其他各种仪式，最后陷入昏迷状态，以迎接神的显灵。接着，整个仪式进入高潮阶段，男人们把从杆顶垂下来的细绳系在各自的乳头上，然后开始跳舞。

美国的白人基督徒对这些活动十分反感，因此禁止印第安人举行类似仪式。但是，太阳舞并未因此销声匿迹，而是很快以鬼神舞的形式再次出现。1889年，鬼神舞在一位名为沃沃卡（Wovoka）的印第安先知的推广下流行起来，据说该舞蹈能够让舞者与死者的灵魂更接近。当新、旧美洲居民的矛盾日益激化时，印第安人希望通过跳鬼神舞的方式恢复团结与平衡，使北美大陆重新回到殖民前的状态。

然而，事与愿违，大规模的鬼神舞反而起到了反作用。部分部落的酋长没能成功阻止自己的部落成员跳鬼神舞，因此遭到美国军方的逮捕和杀害。1890年，美国军方在南达科他州的伤膝河（Wounded Knee Creek）附近发起了一次袭击，最终演变成一场大屠杀，约有150名印第安人遇害，其中包括妇女和儿童。这些遇害者最后被草草地埋在一个乱葬坑中。

现代文明中的印第安词语

美国50个州名中约有一半源自印第安土语或当地部落语言。现代英语中也有不少日常用语来自前哥伦布时代的南北美洲方言，包括烧烤（barbecue）、飓风（hurricane）、西红柿（tomato）、马铃薯（potato）、可卡因（cocaine）、驼鹿（moose）、浣熊（racoon）、长雪橇（toboggan）等。除了将方言的词语直接转化成英语外，我们还将不少的印第安词语引入我们的（商业）文化，这些词语往往能让人们联想到印第安神话中蕴含的英雄主义和神秘主义。

为了商业利益而借用印第安词语未免显得有些肤浅，因为这些词语的使用者往往是为了塑造一种富有男子气概、常年奔波在外的战士形象，但这一形象并不能概括这片大陆上的上百个不同部落的全貌。我们对印第安人的印象似乎更多出于自己的想象，这种想象最终形成了一种刻板印象。

平原地区神话

北美平原地区包括现在的美国中西部和南部，该地区的神话在印第安文化中占据着重要地位。

白水牛女人

在北美平原地区的一些部落中，流传着关于白水牛女人普苔丝卡温（Pteskawin）的故事，许多仪式都与她有关。今天，仍有文明把她当作灵修的始祖。

在食物匮乏的年代，有一天清晨，两个年轻的猎人离开部落去打猎。他们越走越远，却一直没有发现猎物的踪迹。于是，他们爬到山顶上向四周的平原眺望。忽然，有一团亮光朝他们而来，随着亮光越来越近，他们看到了一个披着亮白色皮毛的美丽女人，她就是普苔丝卡温。其中的一个猎人被她迷住了，便向她求爱。而另一个猎人看出她是大灵，赶紧让他的同伴向她的灵性表示尊重。但为时已晚：普苔丝卡温拥抱了那个鲁莽的猎人，猎人被一片云裹住后便消失了，只剩下一堆白骨。

普苔丝卡温表露身份后，让剩下的这个猎人回到部落，通知酋长召集所有族人在帐篷里迎接她的到来。猎人回到营地传达了消息，很快人们就搭起一座巨大的圆锥形帐篷，所有族人都在帐篷里满怀敬意地等待着普苔丝卡温的到来。

普苔丝卡温走进帐篷，沿着太阳的方向在帐篷边缘踱了一圈，最后在酋长面前站定。她交给酋长一个神圣的烟斗（chanunpa），上面雕刻着代表大地、水牛、森林和鸟类的各种符号。之后，这个烟斗成为部落仪式中一种十分重要的工具，用它抽烟可以让族人接近灵界。

普苔丝卡温走后，有人见到她变成了一头水牛，向着大地的4个方向鞠完躬后便消失在地平线上。神话中描述的很多情形是印第安人文化的重要元素，对故事的起源部落拉科塔族印第安人来说更是意义非凡，他们对烟斗的使用和意义、太阳的方向以及水牛的重要历史作用都有独特的理解。

狡猾的土狼

卡通片里的土狼形象源自拉科塔族印第安人的一个古老传说。根据较为古老的传说，土狼与他的朋友——蜘蛛灵伊科托姆（Iktome）在平原上四处行走。它们看到一块巨石，土狼辨认出这块巨石就是伊雅（Iya），它具有强大的灵魂和生命力。

土狼取下自己身上的毯子，披在巨石上为它取暖，之后便与伊科托姆继续往前走。不一会儿，天下起雨来，它们来到一处洞穴里躲雨。洞内十分潮湿，伊科托姆蜷缩在厚厚的皮毛下取暖，冻得瑟瑟发抖的土狼对刚才自己的慷慨之举后悔了。于是，土狼改变了主意，它觉得一块破石头根本不需要披毯子，便让伊科托姆帮它把毯子拿回来。可是，蜘蛛灵无功而返。土狼只好亲自出马，它哆哆嗦嗦地回到巨石那里，一把扯下巨石身上的毯子。

两个好朋友心满意足地再次踏上旅程。然而，当它们来到另一处洞穴准备再次歇脚时，忽然听到远处传来一声巨响。响声越来越大，响彻整片平原，就连它们身后的山洞也响起巨大的回声。突然，它们看到伊雅朝着它们快速滚来，所经之处都被它碾得粉碎。很明显，它的目标就是土狼。

土狼和伊科托姆惊慌失措，急忙逃窜。它们游过一条大河，又在森林里左藏右躲，尝试了许多办法，而巨石仍紧紧地追在它们身后。最终，伊科托姆蜷成一团，滚入一个小洞逃过一劫，而可怜的土狼则被巨石碾成了肉饼。

这又是一则因为对神灵不敬而遭到惩罚的故事。从这则故事中可以看出，印第安人认为大地上的万物都有灵魂。他们不建寺庙，也不设神龛，他们信仰的灵存在于万物之中。伊雅是风暴之神，这个故事利用惩罚土狼之罪的情节渲染了飓风的破坏性。同时，它也让我们了解了部落的道德观：慷慨需要发自内心，拉科塔族印第安人希望人人都能用无条件的仁爱之心对待族人。

第6章　不可忽视的中美洲与南美洲神话

玛雅人的起源

公元前2000年左右，玛雅文明在中美洲地区开始形成，它覆盖了今天的危地马拉、伯利兹、墨西哥南部的部分地区，以及洪都拉斯西部和萨尔瓦多北部地区。玛雅文明在250年达到鼎盛，于900年左右开始衰落，但玛雅人的语言、神话和文化在中美洲当地流传至今。

和全盛时期的古希腊文明一样，玛雅文明由多个独立城邦组成，每个城邦都有一位掌握大权的国王。他们修建起壮丽的庙宇和宫殿，还创建了目前已知的前哥伦布时代美洲大陆上唯一一种发达的文字系统。

玛雅文化以艺术、仪式和传统著称，他们对人祭情有独钟。此外，玛雅人在天文学、数学和农业方面也显示出卓越的才能。

世界末日

玛雅人曾预言2012年12月21日为世界末日。因此，当这天临近时，人们一度兴奋不已，全球各地的新闻也热衷于以略显紧张的语气播报此事。盛传法国南部的一个小镇比加拉什（Bugarach）是为数不多的几个躲避世界末日的圣地，有些人甚至买了单程票去那里居住，当地人却对此感到困惑不已。

玛雅人有三种不同的历法，其中哈布历为民用历法，规定365天为一年，每年有19个月，其中18个月有20天，而剩下的那个月仅有5天。卓尔金历是神历，用来计算举行宗教仪式的时间。卓尔金历规定260天为一年，每年平均分为20段，每段13天。还有一种历法被称为长纪年历，它是一种天文历法，每个周期大约有7885年，在每个周期结束时，世界会毁灭并重生。

玛雅历法

多年来，敏锐的阴谋论者一直没有停止计算，他们最终算出长纪年历周期的最后一天是2012年12月21日。尽管根据玛雅人的记载，末日仅是旧周期的结束和新周期的开始，同每年的1月1日并无任何不同，况且他们也没有对末日的恐怖景象做精确的描述，但人们仍对所谓的“世界末日”感到十分忧虑。

比加拉什之所以成为避难圣地，原因其实也非常荒谬。一开始，网络上有人造谣说在比加拉什可以躲过即将到来的世界末日，很快地，谣言扩散开来。而且，该地区市长竟然在会议上鲁莽地提到比加拉什作为避难所一事。市长的发言被当地报纸报道，并引发全球媒体大肆宣扬此事，比加拉什就这样成了所谓的“避难圣地”。

这个故事无形中证明了神话与故事的力量。即使那些对末日论不屑一顾的人，眼中也会偶尔闪现出一丝不安，而那些根本没听过玛雅神话却仍到法国比加拉什“避难”的人，更证明了我们离彻底了解这个世界还远着呢。任何一个精心编织的故事，只要能让我们觉得它揭示了哪怕一丁点儿关于世界的奥秘，就能轻易蒙骗我们。

世界之树

世界之树的概念在许多神话系统中都占据着重要地位。

玛雅人的世界之树

根据玛雅人的记载，世界之树（瓦卡成）是整个宇宙的基础。在玛雅人眼里，银河从地平线上升起，直升入天堂。世界之树就长在这条银河里，它的根深扎在地府（西瓦尔巴），树干生长在人间，树冠则伸入天堂。玛雅人有时认为，爬行动物来自世界之树的树干部分。

“瓦卡成”意为“直立的蛇”。一年中的某些时候，明亮的银河从地平线上升起，直抵天空，就像一条大蛇直立在那里。世界之树的树枝向4个方向伸出，对玛雅人来说，这一情景让他们备感欣慰，因为结实的大树象征着所有人类文明和重要仪式里最精华的部分，它们向四面伸展，将所有凡人和神紧紧联系在一起。

伊察姆纳

伊察姆纳（Itzamná）是创世之神，也是文字和历法的发明者。他为人十分宽容，与女神伊切希尔（Ixchel）结为夫妇。但伊切希尔脾气暴躁，她的宫殿里摆满了盛水的大缸，用于制造暴雨和洪水。伊察姆纳作为众神之首高居殿堂之上，他是医药的守护神，还负责向玛雅人传播文化、仪式和知识。玛雅人有时将他描绘成4个不同的神，分别代表罗盘的4个主要方向。

根据有些版本的神话，伊察姆纳可能是哈纳布库（Hanab Ku）的化身所生之子。哈纳布库是抽象的灵，是万物的始祖，神话中记载了哈纳布库在世间三次造人，之后得享极乐的故事。他先用大蛇喷出的水滴造了一批矮人，但发现自己并不喜欢他们，所以他又造了第二批人。这批人被称为“侵略者”（Dzolob），哈纳布库对这批人也不满意，便发洪水将他们毁灭。最后他创造出玛雅人，这一次他终于对自己的作品感到满意了。

哈纳布库的肉体化身即为伊察姆纳。伊察姆纳是一位老者，长着巨大的鹰钩鼻，他生性仁慈，以大家长的身份庇护着玛雅人。玛雅人经常以他的名义在新旧年交替之际举行各种仪式，祈祷繁荣与健康。

恰克

雨神恰克（Chac）在玛雅宗教仪式和人祭仪式中有着重要地位。恰克的长相十分独特：牙齿锋利，眼睛巨大而突出，流出的眼泪会化作雨水，鼻子像猪鼻，身子像爬行动物。他手里拿着蛇头斧，斧子代表闪电，是恰克最重要的象征。同许多玛雅主神一样，恰克拥有四重人格，分别代表一个方向。在人祭仪式上，有4位祭司负责按住被当成祭品的牺牲者的四肢，这4位祭司也被称为恰克。

创世伊始，恰克用斧子劈开一块巨石，石缝里冒出第一个玉米穗，于是恰克就向玛雅人传授农业知识，并掌控了空气和地面的水资源。所以，恰克在玛雅人心中的地位很高。雨神恰克也掌管雾，因为起雾预示着天即将下雨；在以恰克之名举行的宗教仪式上，祭司会要求年轻的男人扮演雾。

英雄双子

乌纳普（Hunahpu）与斯巴兰克（Xbalanque）是一对孪生兄弟，他们天性活泼好动，特别擅长球类游戏，而且赢球后总是大声欢呼，就连住在冥界地府西瓦尔巴（Xibalba）的死神们也对他们俩的高超球技有所耳闻。巧的是，这对兄弟的父亲和叔叔也曾是球类游戏高手，死神们不堪其扰，便将二人派遣至别处。如今乌纳普与斯巴兰克兄弟俩让死神们再次烦恼起来，于是死神们将两兄弟召唤到地府。

在地府，二人要接受他们的父亲和叔叔经历过的一系列挑战。他们成功通过了第一个挑战：死神们假扮成木雕，吩咐兄弟俩坐到滚烫的板凳上，但二人识破了这一诡计，并拒绝了这个命令。在第二个挑战中，死神们交给乌纳普和斯巴兰克每人一个燃烧的火把和一支雪茄，并要求他们必须让火把和雪茄一直燃烧到第二天。兄弟二人把萤火虫绑在雪茄顶端，又把火把的火苗换成了亮红色的金刚鹦鹉尾羽，成功地欺骗了死神们。

在接下来的挑战中，兄弟二人展示了过人的智谋，其中最为人津津乐道的是在一次球赛中，乌纳普用南瓜代替自己的头，逃脱了被斩首的命运。但二人察觉到他们的好运到头了，他们不得不接受死神们发出的最后邀请，结果烧死在熊熊燃烧的火炉里。然而，很快他们就成功复仇了。

死神们将兄弟俩的骨头碾碎，撒入一条大河。他们在河里多次转世，最后重生为两个四处游历的巫师。他们的绝活儿是举行人祭，再让牺牲者死而复生。死神们听说了他们的魔法，要求他们在地府里表演一次。表演非常成功，让地府的众神瞠目结舌，其中还有几位想亲自体验一下起死回生的感觉。结果可想而知，兄弟俩表演了人祭后，断然拒绝让死神们复活。西瓦尔巴的统治终于走到了尽头，乌纳普和斯巴兰克升上天空，一个变成了太阳，一个变成了月亮。

阿兹特克人

阿兹特克人是墨西加人的一个分支，他们四处游走，说着那瓦尔特语。6世纪，阿兹特克人逐渐占据中墨西哥地区。经过几个世纪的颠沛流离，他们于1325年安定下来，在特斯科科湖（Lake Texcoco）中的一座岛上建立了自己的城邦——特诺奇蒂特兰城（Tenochtitlán）。1427年，纳瓦族的三大城邦特诺奇蒂特兰、特斯科科和特拉科潘（Tlacopan）结成联盟，阿兹特克人自此实现了真正的统一。特诺奇蒂特兰城一直是阿兹特克帝国的中心，直到16世纪被西班牙征服者摧毁。这座古城的遗址就在今天墨西哥城的中心地带。

墨西加人一度居无定所，传说他们来自一个名为阿兹特兰（Aztlan）的神秘地方，但关于阿兹特兰的确切位置迄今仍存在争议。

阿兹特克创世神话

阿兹特克人认为，创世之神奥梅提奥托（Ometeotl）经过多次尝试才创造了现在的世界；在每次的创世过程中，都有不同种类的生物诞生。奥梅提奥托是万物的始祖，他有4个孩子，统称为特斯卡特利波卡（Tezcatlipocas），分别代表罗盘上的4个点。

第一次创世产生了一群以浆果为食的巨人。奥梅提奥托的儿子之一、居住在北方的黑特斯卡特利波卡被奉为不和、光明和美之神。他化身为太阳，用光和热照耀大地。位于西方的羽蛇神（Quetzalcoatl）被奉为光明与风之神，他与北神为敌，将黑特斯卡特利波卡赶出了天界。为了复仇，黑特斯卡特利波卡变成一只美洲虎，毁灭了整个世界。

第二次创世发生在羽蛇神统治天界时，他创造的人类喜食松果。当黑特斯卡特利波卡前来复仇时，大部分人都被飓风卷走了，寥寥无几的幸存者则变成了猴子。

第三次创世时，雨神特拉洛克（Tlaloc）化身为太阳，羽蛇神则发起了大洪水，将世界毁灭。为躲避洪灾，幸存者不得不变作鸟类。水之女神查尔丘特里魁（Chalchiuhtlicue）成为第四位化身为太阳的神，但她的眼泪形成的洪水再次毁灭了世界，这一次，幸存者是鱼类。

三次创世失败后，4位神聚在一处，商讨解决的办法。

羽蛇神建议他们前往地府，收集所有死者的遗骨，再混入自己的血，让这些逝者复生。根据阿兹特克神话，所有人类都来自第四次也是最后一次创世，因为遗骨碎片的大小和形状存在差异，所以现在的人类在外貌和肤色上也存在很大区别。

关于世界毁灭与重生的神话我们并不陌生，玛雅神话、北欧神话和《圣经》中挪亚方舟的故事都有类似记载。

特拉洛克

特拉洛克的角色与玛雅神话里的恰克类似，他是阿兹特克神话中的雨水、丰收与农业之神。与恰克一样，他外貌丑陋，长着一双突出的眼睛和一口锋利的牙齿。由于他掌控着雨水，也就掌握了人们的口粮，所以墨西哥谷地到处可见供奉他的庙宇。另外，一些著名的献祭仪式也以他为献祭对象，包括以人甚至是儿童为祭品的仪式。

跳动的心，请安静下来

献祭是阿兹特克文化中不可或缺的一部分。在阿兹特克人心目中，神在创世时牺牲了自己，他们对神有所亏欠，因此要用自己的血向神表示忠诚。在献祭仪式上，祭司会将献祭者的胸膛剖开，取出仍在跳动的心脏敬献给神。

印加人

位于南美洲的印加帝国幅员辽阔，沿安第斯山脉绵延2400多英里

[1]

。1200年左右，印加文明开始形成，15世纪达到鼎盛。当时的印加帝国版图涵盖了今天的智利、秘鲁和厄瓜多尔的大部分地区，以及哥伦比亚、玻利维亚和阿根廷的部分地区，是当时美洲大陆上最强大的帝国。

印加人信仰的核心是太阳，他们认为太阳赋予万物生命，是他们居于天界的始祖，所以很多印加神话都与太阳有关。神话是印加人用来向其他部落彰显权威的重要手段。

不幸的是，16世纪的地理大发现严重阻碍了印加帝国发展的脚步。欧洲人的到来大大缩短了当地文明的寿命，1526年，第一批西班牙探险家来到美洲，印加帝国迎来了命运的转折点。受疾病和战争的影响，印加帝国的人口急剧减少。从西班牙人踏上美洲大陆到印加帝国最后一位国王被俘虏处决，其间还不到50年时间。

一个类似的创世故事

印加神话与当地其他部落的神话有许多相似之处。根据印加人的创世神话，天地之间最初是一片黑暗，之后创世主维拉科查（Viracocha，也叫康提基）诞生于的的喀喀湖（Lake Titicaca），并创造了月亮、星辰和太阳神因蒂（Inti）。

维拉科查对自己的第一批作品感到很不满意，于是发起洪水将一切毁灭。玛雅神话和阿兹特克神话中也有类似的情节，基督教典籍中关于摩西的部分与印加神话中的创世故事更是如出一辙。根据一些印加神话的记载，维拉科查将第一批人类变成了猴子，这一点也可见于阿兹特克神话。

维拉科查将鹅卵石散落在大地各处，这些鹅卵石变成了第二批人类。他赐予这些人语言，给他们衣服，并向他们传授技能和法律知识。他还将自己装扮成乞丐四处游历，教会人们如何生存、相处，教给他们各种知识。根据一些印加神话的记载，维拉科查对这批人类也不满意，将来的某天他还会回到地球，发起洪水再次将人类毁灭。

库斯科的起源

库斯科城位于今天秘鲁境内，海拔3400米以上，是当时印加帝国的中心。为了突出库斯科城的历史地位，印加神话设定库斯科城的选址和统治者都来自神的直接授意。

太阳神因蒂创造了第一对印加兄妹曼科卡帕克（Manco Capac）和玛玛奥克约（Mamaoqlyo），二人结为夫妇，所有印加人都是他们俩的后代。因蒂赐给曼科一件金器，并交给曼科和玛玛奥克约夫妇一个任务——建立印加的都城。夫妇二人沿着安第斯山脉不断寻找，终于得知金器会在某一地点陷入地下，那个地方就是他们要找的圣地。他们在圣地建造了一座因蒂神庙，并告诉当地人太阳神是他们共同的祖先。

事实上，这座城市在印加人到来之前就已经存在了。900年左右，科尔克人（Killke）占领了库斯科城，在13世纪印加人来到这里之前，科尔克人一直定居此地。在印加帝国的统治下，库斯科城迅速扩张。尽管如此，印加人仍需要通过神话来赋予自己神之后裔的身份，并突出库斯科城的历史意义。

失落之城马丘比丘

马丘比丘（Machu Picchu）是南美洲的标志之一，也是古代世界最具吸引力的历史遗迹；想要更好地探索印加文明，就一定要去马丘比丘。马丘比丘距离今天的秘鲁城市库斯科不远，坐落在安第斯山脊之上，海拔有2400多米。在1911年以前，马丘比丘一直隐藏在群山之中，不为世人所知。正因为如此，那里的支离破碎的神庙和房屋才会给人巨大的神秘感。16世纪末，整个印加地区都遭到了西班牙探险家的洗劫，但建于1450年的马丘比丘却未被发现，从而得以保存，这真算得上一个奇迹。

对于建造马丘比丘的目的，一直以来众说纷纭，有人认为它的主要作用是作为两位印加领袖最后的退守之地，也有人认为马丘比丘城是为了给1000位居民提供居所，这也让今人得以一窥当时印加人的生活。马丘比丘的区域划分很明确，有神庙、皇宫、工业区、居民区和农业区。从马丘比丘的建筑可以看出，当时的印加人掌握了相当先进的技术，他们能在陡峭的山坡上耕种。此外，他们还发明了渡槽，把水从几英里外的地方引过来灌溉农田。

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1英里≈1.61千米。——编者注

第7章　独领风骚的希腊神话

古希腊人的起源

古希腊文明源远流长，为后世留下了许多宝贵的遗产，包括哲学、文学、戏剧、表演、律法、民主、建筑和勾股定理等。在克里特的克诺索斯（Knossos）进行的考古发掘中，人们发现了一座巨型古希腊宫殿，它的历史可追溯至公元前2200年，据说这座宫殿的主人正是米诺斯人的国王米诺斯（Minos）。继米诺斯文明之后，古希腊又诞生了璀璨的迈锡尼文明，从公元前1600年一直延续到公元前1200年，《荷马史诗》和希腊悲剧的故事大部分都取材于这段历史时期。之后，在亚历山大大帝的统治下，希腊帝国到达巅峰，其疆域覆盖了今天的土耳其、埃及、以色列和伊朗，并一直延伸到印度边境。

公元前8世纪，希腊人开始使用今天人们熟知的希腊字母体系进行书写，希腊文明也在这时逐渐形成。有了字母体系，希腊人的写作才华得以施展，留下了诸多广为人知的作品。荷马是古希腊最著名的诗人，他于公元前8世纪至前7世纪生活在希腊东部，他的两部作品《伊利亚特》和《奥德赛》是公认的西方最早的文学作品，我们在今天的许多书籍和电影中仍能感受到《荷马史诗》的影响力。

希腊文明在当时的世界称得上独领风骚。公元前2世纪至前1世纪，希腊被罗马征服，文明的接力棒交到了罗马人手中。但罗马人深受希腊文化影响，甚至将希腊文化传播至整个罗马帝国，使得希腊文化遗产的影响力远超它的疆域范围。凡是西方人，几乎都知道独眼巨人（Cyclops）、宙斯（Zeus）和波塞冬（Poseidon）的名字，可见希腊神话对现代西方世界的影响之大、之深，这是任何其他神话都难以匹敌的。

希腊诸神

希腊神话中神的数量极其多，无法一一赘述，本书只集中介绍奥林匹斯众神。奥林匹斯的主神一共有12位，他们推翻了泰坦巨神的统治。在这12位主神中，有11位居住在奥林匹斯山上，只有冥王哈得斯居住在冥界的地府中。奥林匹斯十二主神向来争吵不休、爱恨不断，还时不时利用凡人作为彼此争斗的工具。

古希腊作家通过描述众神的分歧与纠葛，赋予了战争、爱情和自然灾害等更加宏大的背景。

宙斯

天神宙斯是众神之首，也是众神之父。至高无上的地位似乎赋予了他某种特权，让他可以肆无忌惮地追逐自己喜欢的人（或动物）。他变化多端，为了求爱经常化身为各种生物。有一次，他化身公牛向欧罗巴（Europa）求爱，二人生下了克里特之王米诺斯。对宙斯来说，这样的风流韵事简直数不胜数，因此他的子孙数量也十分惊人，其中既有神，也有半神和野兽。据统计，希腊神话中有记载的宙斯子孙约有120个，包括神和英雄。

在许多宗教中，天父也是善恶的仲裁者。宙斯的举止通常十分得体，但他也有无比暴躁的一面。宙斯手中握着他的标志性武器——闪电，如果有人令他不满，立即就会遭殃。如果和他玩扑克时你想作弊，最好也记住这一点。

希腊众神谱系

宙斯的父母分别是克洛诺斯（Cronos）和瑞亚（Rhea），他与性情和顺的赫拉（Hera）既是夫妻，又是兄妹。

阿波罗与阿耳忒弥斯

阿波罗是宙斯的众多子嗣之一，与阿耳忒弥斯是孪生姐弟。在希腊神话中，阿波罗代表太阳，人们认为阿波罗驾着双轮战车驶过的路线就是太阳的运行轨迹。他的姐姐阿耳忒弥斯代表月亮，二人出生在无人居住的提洛斯岛上。时至今日，提洛斯岛仍被人们尊为圣地，任何人不得在岛上出生或死去，岛上的氛围也与不远处的热闹喧嚣、游客众多的米克诺斯岛截然不同。

阿波罗拥有众多头衔，其中广为人知的有音乐之神、真理之神和治愈之神，他还拥有高超的箭术。阿波罗与宙斯关系亲近，又与占星和真理有着种种联系，因此在希腊供奉他的神庙数量颇多。其中最著名的阿波罗神庙坐落在德尔斐（Delphi），据说德尔斐神庙的先知能够与神对话，并预知未来。

阿波罗的姐姐阿耳忒弥斯的身份中有一些自相矛盾的地方：她既是狩猎女神，也是野生动物的保护神；她既被奉为生育女神，又被冠以贞洁女神的头衔。在今天土耳其境内的古城以弗所（Ephesus）中，仍然保留着一些1世纪和2世纪的阿耳忒弥斯雕像。人们猜测，覆盖在阿耳忒弥斯身上的是公牛睾丸，象征着她强大的生育能力。

波塞冬

海神波塞冬脾气十分暴躁，经常用他的三叉戟制造各种巨浪、海啸和旋涡。但如果你能讨得他的欢心，他也会让大海风平浪静，说不定还会让你在海上一帆风顺。

波塞冬与宙斯、哈得斯是兄弟，推翻父亲克洛诺斯的统治后，他们三人抽签瓜分了整个世界。宙斯和波塞冬的运气颇好，宙斯抽到了大地和天界，波塞冬负责统治海洋。而运气不佳的哈得斯抽到了最短的签，只好屈身冥界，因此冥界的别称为“哈得斯”。

荷马的《奥德赛》是西方最早用文字形式记载的神话，书中的故事今天仍被人们广泛传诵。根据荷马所述，波塞冬之子、独眼巨怪波吕斐摩斯（Polyphemus）是独眼巨人们的国王。一次，波吕斐摩斯将英雄奥德修斯（Odysseus）困在一个洞中，奥德修斯灵机一动，给波吕斐摩斯喝了很多葡萄酒。醉醺醺的波吕斐摩斯问奥德修斯叫什么名字，奥德修斯回答说：“我叫没有人。”然后，奥德修斯趁机将手中的尖头木桩用力一掷，插入了波吕斐摩斯的眼睛。其他独眼巨人四处寻找“没有人”未果，奥德修斯得以逃脱。奥德修斯来到海上，觉得自己已经安全了，便无意中向波吕斐摩斯透露了自己的真名。波吕斐摩斯立即去向父亲波塞冬哭诉，倒霉的奥德修斯被波塞冬下令放逐，在海上漂泊了好几年。

阿佛洛狄忒

阿佛洛狄忒是爱与美之女神，也是欲望之神。有人可能会觉得阿佛洛狄忒的世界一定十分平静，但她偏偏是火神赫菲斯托斯（Hephaestus）的妻子，还是战神阿瑞斯（Ares）的情人，以至于她的生活风波不断。

据说，正是阿佛洛狄忒的美貌引发了特洛伊战争。特洛伊战争持续了10年之久，许多希腊神话的经典故事和人物都来源于这场战争，诸如特洛伊木马、阿喀琉斯（Achilles）、奥德修斯、埃涅阿斯和罗马城的建立等。

在宙斯举办的一次宴会上，不和女神厄里斯（Eris）带来了一个金苹果，上面刻着“献给最美丽的人”的字样。女神阿佛洛狄忒、雅典娜（Athena）和赫拉都想得到这个苹果，最后宙斯授命特洛伊最尊贵的王子帕里斯（Paris）裁定金苹果最后的归属者。可怜的帕里斯不得已接受了这项任务。

三位女神各自使出浑身解数说服帕里斯，最后阿佛洛狄忒胜出。她向帕里斯许诺，可以让他与凡界最美丽的女人——特洛伊的海伦——结为夫妇，于是帕里斯将金苹果给了阿佛洛狄忒。但麻烦的是，此时海伦已经嫁给了希腊的一位国王墨涅拉俄斯（Menelaus）。帕里斯与海伦私奔后，墨涅拉俄斯怒不可遏，召集上万名希腊将士直奔特洛伊，想要抢回海伦。

厄洛斯

在希腊语中，有两个单词可以表示“爱”，一个是“agape”，意为深刻热烈的爱；另一个是“eros”，指对肉体的爱欲。英语单词“erotic”（色情的）就源于后者。

在希腊艺术中，厄洛斯（Eros）总是和性欲联系在一起，他长着一对翅膀，手中拿着一副银色的弓箭。其实，厄洛斯在文学和艺术作品中的形象随着时间的推移发生了很大的变化。在早期的希腊画作中，厄洛斯是一位身材高大的年轻男子；之后他的个性逐渐变得顽皮可爱，终于在罗马人的笔下变成了胖乎乎的婴儿丘比特（Cupid），向神和凡人射出他的爱神之箭。今天，厄洛斯和爱神之箭的形象仍很常见。

雅典娜

雅典娜是希腊神话中备受人们尊敬和喜爱的一位女神。与希腊神话中的其他神不同，她心胸宽广，不会随意将愤怒发泄到凡人身上。她代表了希腊文化中所有的高贵品质：聪慧正直，勇武善战。雅典娜的出生经历十分传奇：女神墨提斯（Metis）怀有身孕，腹中的胎儿便是雅典娜，宙斯出于恐惧吞下了墨提斯，不料雅典娜从宙斯的头部跳了出来。雅典娜刚出生时便身穿全套铠甲，口中大喝一声，好像随时准备投入战斗。

因为雅典娜的这些独特品质，人们尊她为法律与正义之神、智慧与勇气之神。在希腊和罗马文学中，她成为许多重要人物的保护神，例如，她曾竭尽全力帮助奥德修斯和埃涅阿斯变高、变强、隐身或伪装，从而摆脱困境。

今天，希腊的首都仍以雅典娜为名，宏伟的帕特农神庙耸立在雅典卫城的山岗上，人们在此敬奉这位贞洁女神。雅典娜和波塞冬一度为这座城市的归属权争执不休。波塞冬用他的三叉戟在城中掘出了一口咸水井，雅典娜则种下了第一棵橄榄树。奥林匹斯十二主神最后做出裁决，雅典娜获胜，波塞冬为此懊恼不已。根据一些希腊神话的记载，波塞冬为了复仇，发起海啸淹没了雅典。

在希腊艺术作品中，雅典娜的标志通常是盾牌、橄榄枝和代表智慧的猫头鹰。

阿瑞斯

战神阿瑞斯是宙斯与赫拉之子。希腊神话中也有其他与战争有关的神，例如赫菲斯托斯被尊为盔甲与武器之神，雅典娜曾为希腊人保驾护航，为他们发动的战争正名。但阿瑞斯的角色比较特别，他代表的是一种纯粹的战斗欲。

很多希腊文学都记载过阿瑞斯的愤怒。欧罗巴被宙斯掠走后，她的哥哥卡德摩斯（Cadmus）决定带领族人一同寻找妹妹的下落。有人告诉卡德摩斯，跟着他们遇到的第一头母牛就能找到欧罗巴。卡德摩斯带着他的族人出发了，很快，他们来到一湾泉水边。泉水由一条大蛇看守，它是战神阿瑞斯的儿子。大蛇杀死了卡德摩斯的族人，卡德摩斯搬起一块石头砸死了大蛇，为他的族人报了仇。

雅典娜让卡德摩斯拔掉大蛇的几颗牙齿埋进土里。这些牙从地下冒出来，变成了一支军队，即牙兵战士（Spartoi）。在牙兵的帮助下，卡德摩斯建立了忒拜城（Thebes）。不幸的是，阿瑞斯为了给大蛇报仇，强迫卡德摩斯给他做一整年的奴隶。虽然卡德摩斯后来娶了阿瑞斯的女儿哈耳摩尼亚（Harmonia），但二人最终都被变成了大蛇。

哈得斯

哈得斯虽是冥界的统治者，却并非一个暴躁的神。希腊神话中的冥界地府也被称为“哈得斯”，这里是所有凡人死后的居所。基督教相信有天堂和地狱，但古希腊人认为人死之后只有这一个去处。然而，哈得斯也分为不同的区域，各区域之间的差别不小。

根据希腊神话的记载，去往哈得斯的路程极为凶险，很少有人能全身而退。逝者先要乘坐一条小船渡过冥河（Acheron），冥河上的摆渡人名为卡戎（Charon），他的要价可不便宜。因此在古希腊和古罗马的习俗中，人们会在逝者的口中放置一枚硬币，再将尸体火化。

冥河另一端的情形更加恐怖。往生者来到此处会看到一只巨大的三头犬，这只恶犬名为刻耳柏罗斯（Cerberus）。它是各种文学作品中的常客，在《哈利·波特》系列的第一部中，它还是一个重要的配角。刻耳柏罗斯把守着通往厄瑞波斯的通道，旁边有一条名为忘川（Lethe）的河，逝者喝过忘川水后，就会忘掉尘世的一切。之后，逝者来到哈得斯的宫殿前接受审判，审判结果决定了他们将在哪个区域度过无尽的岁月。罪大恶极的人将被发配到塔耳塔洛斯，而留在乐土艾利希姆（Elysium）的人则可以生活在鲜花芳草间。

赫菲斯托斯

赫菲斯托斯是火之神、工匠之神和雕刻艺术之神。在古希腊文艺作品中，赫菲斯托斯总是手拿铁锤或火钳，他还有骑驴的爱好，所以他的形象很容易辨认。对战士来说，披上赫菲斯托斯亲手打造的铠甲是至高无上的荣耀。在荷马的《伊利亚特》中，阿喀琉斯出征前收到了赫菲斯托斯送给他的铠甲。赫菲斯托斯也常为奥林匹斯众神打造兵器。

赫菲斯托斯手艺高超，却是个瘸子。尽管说法不一，但我们能确定的是，当年他从奥林匹斯山上摔了下来，摔断了一条腿。

根据一些故事的记载，赫菲斯托斯刚出生时有些发育不良，他的母亲赫拉十分嫌弃他，一气之下便把他扔到人间。赫菲斯托斯掉入海里，被欧律诺墨（Eurynome）和忒提斯（Thetis，阿喀琉斯的母亲）所救，两位女神将赫菲斯托斯安置在利姆诺斯岛（Lemnos）上，岛上有一座火山，赫菲斯托斯就是在那里练就了一身锻造的本领。

还有一种说法是，赫菲斯托斯因为被从奥林匹斯山顶扔了下去，所以摔断了一条腿。但这一情节发生在他成人之后。根据该版本的记载，当时宙斯的私生子赫拉克勒斯（Heracles）从特洛伊征战归来，被赫拉发动的一场风暴困在海上。宙斯怒不可遏，用锁链将赫拉捆了起来。赫菲斯托斯听说后连忙赶来营救母亲，不料被宙斯拎起一条腿扔下了奥林匹斯山。整整过了一天，赫菲斯托斯才掉到利姆诺斯岛上，此时太阳刚刚落山。

克洛诺斯

克洛诺斯是天父乌拉诺斯（Uranus）与地母盖娅（Gaia）的儿子，是众神之父宙斯的父亲。他与妹妹瑞亚结为夫妇，生下了奥林匹斯众神，包括宙斯、赫拉、哈得斯和波塞冬等。

克洛诺斯为了夺权，用一把带锯齿的镰刀将父亲乌拉诺斯阉割了。然而，他听到一种预言说，他将来也会被自己的儿子夺权，于是克洛诺斯将瑞亚生下的孩子都吞到了肚子里。瑞亚无奈之下，偷偷跑到克里特岛的一个山洞里生下了小儿子宙斯。为了欺骗丈夫，瑞亚把一块石头用毯子包住冒充婴儿，克洛诺斯竟信以为真，一口把石头吞了下去。

宙斯长大后，设法将哥哥姐姐从父亲的肚子里救了出来，众兄弟姐妹与父辈泰坦巨神们展开了一场长达10年的恶战。最终，宙斯取得了胜利，克洛诺斯和其他泰坦巨神被赶到冥界最深处塔耳塔洛斯，此后奥林匹斯众神体系开始成形。

盖娅

盖娅是大地女神，是万物的始祖，也是希腊众神中母权的象征。她分别与乌拉诺斯、海洋之神蓬托斯（Pontus）、地狱之神塔耳塔洛斯（Tartarus）结合，生下了希腊神话中的其他神。许多其他信仰体系中也有类似“大地母亲”的角色，因此盖娅很有可能是更早期的神话传说的产物。

尽管神话中盖娅以母亲的角色出场，但她从来不怕麻烦。她协助儿子克洛诺斯阉割了乌拉诺斯，但当克洛诺斯的所作所为引起她的反感时，她又协助宙斯推翻了泰坦巨神们的统治，并登上众神之首的宝座。之后，宙斯将克洛诺斯发配到冥界，盖娅对此十分不满，便召唤巨人族和百头巨怪堤福俄斯（Typhoeus）与宙斯对抗，但他们都被宙斯打败了。

缪斯

希腊神话中的谟涅摩绪涅（Mnemosyne）是记忆女神，她与宙斯有过短短9天的情缘，生下了缪斯九女神。在希腊神话中，缪斯女神是艺术灵感的来源。

很多古希腊与古罗马的文学作品首卷都记载了作家祈求缪斯女神赐予灵感，让他们能够顺利讲述故事。人们认为缪斯女神能够给作家、艺术家和天文学家带来灵感，这一观念延续了好几个世纪。例如，莎士比亚的《亨利五世》第一幕的开场白的第一句为：“啊！光芒万丈的缪斯女神，你登上了无比辉煌的幻想的天堂。”

今天，如果某个模特或名人的身材、个性或风格能为设计师带来灵感，人们仍会称其为“缪斯女神”。

阿多尼斯

美男子阿多尼斯（Adonis）是希腊神话中的植物与重生之神，代表永恒的爱与欲望。阿多尼斯是爱神阿佛洛狄忒的属下，少年时相貌英俊的他就引起了爱神的注意。有一次，阿佛洛狄忒出门前嘱托冥后佩耳塞福涅（Persephone）照看阿多尼斯。

不料佩耳塞福涅也为阿多尼斯的魅力倾倒，不愿将他还给阿佛洛狄忒。两人因此起了争执，只好请宙斯出面裁定。宙斯命令阿多尼斯将他的时间分成三份，一份分给阿佛洛狄忒，一份分给佩耳塞福涅，剩下的1/3由他自己支配。忠心耿耿的阿多尼斯决定与阿佛洛狄忒共度自己剩下的1/3时间，这激怒了阿佛洛狄忒的情人阿瑞斯。阿瑞斯化身为一头野猪杀死了阿多尼斯，不幸的阿多尼斯在阿佛洛狄忒怀中闭上了双眼。

佩耳塞福涅

春天女神佩耳塞福涅是宙斯与得墨忒耳（Demeter）的女儿，也是一位颇具悲剧色彩的女神。在希腊神话中，关于佩耳塞福涅的故事解释了四季变换的原因。据说佩耳塞福涅的追求者众多，她的母亲得墨忒耳一心想保护女儿不受侵害。然而，一天下午，佩耳塞福涅正在田野里愉快地采摘野花，冥王哈得斯突然出现并将她掳走，佩耳塞福涅因此成了哈得斯的妻子。

得墨忒耳得知此事后怒不可遏，要求哈得斯交还女儿。哈得斯犹豫不决，但此时佩耳塞福涅已经吃了长在冥界的石榴，注定一年中有半年时间必须做哈得斯的妻子与冥后。她住在冥界的半年时间里，人间一片萧瑟，于是就有了冬天。而在佩耳塞福涅返回人间的半年时间里，大地一片生机，春意盎然。

狄俄涅

粗略计算一下，宙斯与大约60位女神或凡人生育过子嗣。狄俄涅（Dione）也是宙斯的后代，她的英文名字就是宙斯的英文名字的女版，和“神圣的”（divine）、“神”（deity）、“狄安娜”（Diana）和“朱庇特”（Jupiter）等来源于同一个词根。狄俄涅是阿佛洛狄忒的母亲，后者在希腊神话中已经算很古老的女神了，由此可见，狄俄涅与地母盖娅差不多是同时代的神。

希腊神话中有关狄俄涅的记载很少，但仅有的几行文字却少见地暴露出希腊众神脆弱的一面。在特洛伊战争中，阿佛洛狄忒为保护儿子埃涅阿斯而受伤，于是她返回奥林匹斯向母亲寻求安慰。狄俄涅精心照料女儿，并提醒她即使是神，也会有弱点。她讲到，有一次战神阿瑞斯被两个野蛮的巨人兄弟困在一个山洞里，直到巨人的继母找来赫耳墨斯（Hermes）帮忙，阿瑞斯才得以脱身。狄俄涅又说，即使是像赫拉与哈得斯这样强大的神，也曾被赫拉克勒斯的武器所伤。

英雄、恶人与怪兽

读者将在下文中见到许多熟悉的名字。

赫拉克勒斯（海格立斯）

大多数读者可能更熟悉赫拉克勒斯的罗马名字——海格立斯（Hercules）。作为一名战士，赫拉克勒斯不仅身形庞大、体格健壮，而且足智多谋、武艺高超。他本是一名凡人英雄，却历尽艰辛最终晋级为神，至今仍受世人仰慕和爱戴。他的父亲是宙斯，母亲是凡人阿尔克墨涅（Alcmene）。宙斯假扮成阿尔克墨涅的丈夫，他们一起生下了赫拉克勒斯，据说赫拉因此对赫拉克勒斯十分嫉恨。

在赫拉的谋划下，赫拉克勒斯的兄弟欧律斯透斯（Eurystheus）夺取了本应属于赫拉克勒斯的王位。但赫拉仍不肯罢休，她对赫拉克勒斯施展法术，导致他在癫狂的状态下杀死了自己的孩子。为了赎罪，赫拉克勒斯必须完成欧律斯透斯布置的12个异常艰苦的任务。若能完成任务，赫拉克勒斯的灵魂就能得到净化，还将得到永生。

这些传说其实源自古希腊人对天文学的兴趣，据说这12件苦差事与夜空中的星座的代表动物一一对应，关于现代星座及其传说的内容详见后文。

赫拉克勒斯的12项功绩

1.杀死涅墨亚猛狮

涅墨亚猛狮（Nemean Lion）是一头出没在涅墨亚地区的猛兽，它凶悍无比且刀枪不入。赫拉克勒斯的第一项任务便是杀死涅墨亚猛狮。他设法将猛狮逼入绝境，用双手紧紧抱住狮子的脖子，狠狠扼住它的喉咙，最后成功剥下狮皮。在许多古希腊艺术和雕塑作品中都能见到赫拉克勒斯身披狮皮的形象。涅墨亚猛狮死后，赫拉为了让它获得永生，将它升格为狮子座。

2.戕杀九头蛇海德拉

赫拉克勒斯接到的第二项任务是杀死九头蛇海德拉（Hydra）。但赫拉克勒斯每砍下海德拉的一个头，后者就会长出两个新头。更棘手的是，海德拉有两个帮手，即两只巨大的螃蟹，让赫拉克勒斯一时之间不知该如何应对。幸好他的侄子伊俄拉俄斯（Iolaus）赶来帮忙，二人点燃一支火把，每砍掉一个蛇头就赶紧用火把灼烧伤口，使新的蛇头无法长出来。之后，那两只巨蟹也被赫拉克勒斯蹍碎在脚下。最终，海德拉和巨蟹都被赫拉升格为星座，即长蛇座和巨蟹座。

3.捕获刻律涅亚山上的赤牝鹿

杀死海德拉后，赫拉克勒斯的下一项任务是找回刻律涅亚山上的赤牝鹿。赤牝鹿头上长着金色的角，它的主人是女神阿耳忒弥斯。赫拉克勒斯追踪赤牝鹿整整一年，终于把它擒获。虽然阿耳忒弥斯对此略有不满，但她还是将赤牝鹿借给了赫拉克勒斯，让他能够顺利完成任务。

4.活捉厄律曼托斯山野猪

赫拉克勒斯为捉住这头野猪，一直追到厄律曼托斯山下的雪地里。随后他用大网捕获野猪，将它带回交给欧律斯透斯。当欧律斯透斯看到这只巨兽时，吓得连忙跳进一个罐子里藏了起来。

5.清扫奥革阿斯的牛圈

奥革阿斯（Augeas）是厄利斯国王，他养了大概1000头牛，牛圈已有几十年未清扫了。赫拉克勒斯接到的第5项任务就是清扫这个牛圈。奥革阿斯答应他，如果能在一天内完成这项任务，就送给他100头牛。赫拉克勒斯把附近的河水引入牛棚，不一会儿就把里面的大堆牛粪冲走了。但奥革阿斯却突然反悔，不肯支付赫拉克勒斯应得的报酬。赫拉克勒斯因此发动了对厄利斯城的攻击，并取得了胜利。据说，赫拉克勒斯获胜后举行了盛大的庆典，即第一次奥林匹克运动会。

6.射杀斯廷法罗斯湖怪鸟

这些食人怪鸟一直是斯廷法罗斯湖附近的祸害。赫拉克勒斯先敲响铜钹让它们受惊飞起，然后用弓箭将它们一一射杀。据说这些怪鸟就是天鹰座（Aquila）和天鹅座（Cygnus），夜空中它们分别位于天箭座（Sagitta）的两旁，天箭座代表的正是赫拉克勒斯的箭矢。

7.驯服克里特神牛

这头神牛本来是由海神波塞冬送到克里特岛上去的。神牛在岛上勾引了米诺斯国王的妻子帕西淮（Pasiphaë），于是帕西淮用木头制造了一头假母牛，方便她与神牛在里面偷情。不久，帕西淮生下了牛头人身怪弥诺陶罗斯（Minotaur）。接到这项任务后，赫拉克勒斯毫不费力地驯服了神牛，它后来升格为金牛座。

8.盗走狄俄墨得斯的牝马

好战的狄俄墨得斯（Diomedes）养了一群牝马，赫拉克勒斯的第8项任务是偷走这群马。赫拉克勒斯带了一群年轻的帮手，其中包括他最器重的阿布得罗斯（Abderus）。赫拉克勒斯同其他人一起去对付狄俄墨德斯，留下阿布得罗斯一人照看马群。不幸的是，他们事先并不知道这群马以人肉为食，性情十分凶悍，等他们回来时，阿布得罗斯已经被马群咬死了。赫拉克勒斯将阿布得罗斯的尸体抱在怀里，伤心不已。他将阿布得罗斯葬于此处，许多年后，在阿布得罗斯的坟墓之上建起了一座城市，名为阿布德拉（Abdera）。赫拉克勒斯等人将马嘴绑住，赶回去献给了欧律斯透斯。

9.夺走希波吕忒的腰带

亚马孙是一个骁勇善战的女人部落，她们的女王希波吕忒（Hippolyta）有一条战神阿瑞斯亲手制作的腰带，她以此为傲。欧律斯透斯的女儿听说了这条腰带，一心想据为己有，于是欧律斯透斯命令赫拉克勒斯将腰带抢回来献给女儿。赫拉克勒斯赶到亚马孙部落，经过一番交涉，希波吕忒女王同意将腰带赠予赫拉克勒斯。谁知赫拉散布谣言说赫拉克勒斯的真正目的是掳走女王，亚马孙部落因此大乱，群起围攻赫拉克勒斯。赫拉克勒斯在不得已的情况下杀死了女王，夺走了腰带。

10.牵回革律翁的牛群

革律翁（Geryon）是一个三头三身的怪物，他在厄律忒亚岛上养了一群棕红色的牛，赫拉克勒斯奉命将这群牛牵回麦肯尼。他乘坐太阳神赫利俄斯（Helios）送给他的金制杯船来到岛上，先杀死了放牛人欧律提翁（Eurytion）和双头犬欧特鲁斯（Orthrus），又用沾了九头蛇海德拉血液的毒箭射死了革律翁。在把牛群牵回麦肯尼的过程中，赫拉克勒斯遇到了一点儿麻烦。赫拉将一只牛虻放在牛群里，引起了多头牛的骚动，但赫拉克勒斯最后还是完成了任务。

赫拉克勒斯把牛群献给欧律斯忒斯，完成了第10项任务，以为自己已经大功告成。然而，欧律斯透斯命令他需再完成两项新任务，因为赫拉克勒斯在杀死海德拉的时候使用了帮手，在清扫奥革阿斯的牛圈后也索取了报酬，所以这两项功绩不算数。于是，赫拉克勒斯不得不继续完成新任务。

11.摘走赫斯佩里得斯的金苹果

赫斯佩里得斯（Hesperides）是三位女神，也是三姐妹，她们代表夕阳，职责是照看一棵金苹果树。关于赫拉克勒斯究竟是如何完成这项任务的，不同版本的故事略有不同。其中一个版本记载，赫拉克勒斯杀死了看守苹果树的百头巨蛇，然后摘下一篮苹果飞快地逃走了。另一个版本记载，阿特拉斯（Atlas）与看管金苹果树的三位女神相识，因此赫拉克勒斯主动提出替阿特拉斯背负青天，让阿特拉斯替他摘苹果。阿特拉斯摘了苹果返回后，不愿接回负天的重任，并请赫拉克勒斯继续替他履行职责。没想到赫拉克勒斯一口答应下来，但要求阿特拉斯暂时背负青天，以便他将斗篷整理一下。阿特拉斯刚接过青天，赫拉克勒斯就拿着阿特拉斯摘回的金苹果一溜烟地跑掉了。

12.活捉恶犬刻耳柏罗斯

这项任务是赫拉克勒斯的12项任务中最艰难的一项。刻耳柏罗斯是冥界的一只三头恶犬，极难驯服。刻耳柏罗斯是海德拉和欧特洛斯的兄弟，也是涅墨亚猛狮的叔叔。

作为第一个试图从冥界返回人间的凡人，赫拉克勒斯不得不做好充分的准备。他拜访了一位神通广大的祭司，因为冥后佩耳塞福涅经常自由往来于冥界和凡间，赫拉克勒斯便请这位祭司为他举行仪式，赐予他冥后佩耳塞福涅的神秘力量。之后他潜入冥界，赤手空拳活捉了刻耳柏罗斯，并将之带到欧律斯透斯面前。但与赫拉克勒斯的其他战利品不同，刻耳柏罗斯最后又被毫发无伤地交还给哈得斯了。

珀尔修斯与墨杜萨

有人预言说，阿尔戈斯国王阿克里西俄斯（Acrisius）将会被自己的外孙杀害。阿克里西俄斯听后感到十分恐慌，便把自己的女儿达娜厄（Danae）关了起来，不让追求者有任何靠近她的机会。尽管阿克里西俄斯百般防备，但宙斯还是设法化身为一阵金雨与达娜厄结合了。达娜厄生下珀尔修斯（Perseus）后，母子二人就被阿克里西俄斯扔到海上，经过几天的漂泊，他们来到赛里福斯岛。

珀尔修斯长大成人后，国王波吕得克忒斯（Polydectes）派他去杀墨杜萨（Medusa），并带回墨杜萨的头颅。墨杜萨是一个可怕的蛇发女妖，任何人只要看她一眼，就会变成石头。珀尔修斯虽知此行十分凶险，却仍下定决心完成这一任务。临行前，女神雅典娜交给他一面光亮的镜盾，并帮他制订了行动计划。为得到墨杜萨的行踪，珀尔修斯先去拜访了格赖埃姐妹（Graiai），这三个老女巫共用一只眼睛和一颗牙齿。她们的经典形象常见于文学作品和电影中，例如，莎士比亚的《麦克白》和其他许多与女巫相关的电影，包括《女巫也疯狂》（Hocus Pocus
）、《东镇女巫》（The Witches of Eastwick
）和《星尘》（Stardust
）等。

珀尔修斯终于来到了墨杜萨的住处，为了不直视墨杜萨的眼睛，他用镜盾瞄准武器杀死了墨杜萨，并斩下她的头颅。珀尔修斯回到赛里福斯，将墨杜萨的头颅交给波吕得克忒斯。令人意想不到的是，墨杜萨的头颅虽然被砍下，但她的魔力还没消失，波吕得克忒斯一见到墨杜萨的头颅，就变成了石头。

珀尔修斯重返故乡，成功推翻了他的外祖父的统治，阿克里西俄斯不得不仓皇出逃。许多年后，珀尔修斯在一次运动会上投掷铁饼，谁知铁饼偏离了路线，砸死了一个观众，这个观众正是阿克里西俄斯。预言再次应验了。

弥达斯

在今天土耳其境内的爱琴海海岸附近，有一条帕克托洛斯河（Pactolus），人们在河里不时会发现黄金，因此古希腊人用弥达斯（Midas）的故事来解释帕克托洛斯河里为什么会有金子。国王弥达斯曾帮过酒神狄俄尼索斯（Dionysus）一个忙，后者答应帮弥达斯实现一个愿望，弥达斯就不假思索地请求狄俄尼索斯赐予他点石成金的法术。

弥达斯的生活一下子变得精彩起来，他沉迷于点石成金的法术，把他的马车、牲口和花园都变成了黄灿灿的金子。虽然这些东西变得毫无用处，但却价值连城。然而，这种幸福只持续了很短的时间，弥达斯很快就发现，不论是吃的还是喝的，只要拿在他手上，马上就会变成金子。这可怎么办？！更令他伤心的是，他牵起女儿的手，想向她展示自己的法术，却把他的女儿也变成了金子。幸好这个法术能够破解，狄俄尼索斯看到弥达斯的悔意，指示他到帕克托洛斯河边，让河水把他的法术冲刷掉。然后，所有变成金子的东西，包括他的宝贝女儿，都得以恢复原样。

今天，人们常用“弥达斯的法术”（the Midas touch）来称赞成功的商业人士，但现代英语中的这个短语往往指的是短期获益。似乎我们在使用它时，已经忘了弥达斯不但差点儿因为这个法术饿死，还害得他女儿差点儿丢掉性命，他对此后悔不已。

克罗伊斯

弥达斯这个典故的后续故事也很精彩，他在帕克托洛斯河水中冲刷掉了他的法术，而河里残留的金子却让另一个人成了富翁。克罗伊斯（Croesus）的故事介于现实和神话之间，有确切记载表明克罗伊斯是吕底亚（Lydia）的最后一任国王，公元前6世纪，他统治着今天土耳其的大部分地区。他因富有而闻名，有关他的传说随着时间的推移而变得越发神奇；几个世纪后，克罗伊斯的故事已经脱离了真正的史诗，掺杂了许多神话色彩。

根据一则故事的记载，雅典人梭伦（Solon）曾四处游历，一次他拜访了国王克罗伊斯，克罗伊斯向梭伦炫耀自己的财富，并问梭伦是否见过比他更幸福的人。老练的梭伦不为所动，他回答说，他认识三个人，这三个人虽然生前并不富裕，但他们生性勇敢，举止高贵，一辈子安居乐业，因此比克罗伊斯更幸福。梭伦还说，只在一个人死后人们才能回顾他的一生，评判他过得是否幸福。

公元前547年，波斯帝国逐渐强大起来，过度自信的克罗伊斯决定先发制人，对波斯人发起进攻。出发前，克罗伊斯四处求神问卜，得到的答案无一例外是，如果他对波斯人发动攻击，一个伟大的帝国将会灭亡。于是，他信心十足地出发了，不幸的是，这场战争最终毁灭的是克罗伊斯自己的帝国。

忒修斯与弥诺陶罗斯

希腊神话中还有一位英雄，他具备所有古希腊人的特质，既勇敢又果决，他就是雅典国王埃勾斯（Aegeus）的儿子忒修斯（Theseus）。然而，因为海神波塞冬也曾与忒修斯的母亲埃特拉（Aethra）结合，所以忒修斯也有可能是波塞冬的儿子。忒修斯的神秘出身赋予他一些神性，让他在陷入困境时可以向众神求助。

当时的希腊并不是一个统一的国家，而是由许多城邦组成，每个城邦都有各自的国王。但由于使用的语言相似，所以诸城邦形成了以雅典为中心的联盟。当时的克里特国王米诺斯性格暴躁，与雅典人有过冲突，于是他命令雅典人每年必须挑选七名少男和七名少女，用一艘黑帆船送到克里特岛，供岛上半人半牛的怪物弥诺陶罗斯享用。这个怪物住在米诺斯国王建造的迷宫里，是一头公牛与欧罗巴或帕西淮结合的产物。

忒修斯决定挺身而出打破这一进贡的传统，他自愿与其他13个年轻人一起乘船去克里特岛。在米诺斯的王宫里，他遇到了公主阿里阿德涅（Ariadne）。公主送给他一团丝线，让他在进迷宫时边走边放线，这样就能找到回来的路。忒修斯遵照公主的嘱咐，成功杀死了弥诺陶罗斯并逃出迷宫。临走时，忒修斯决定带走阿里阿德涅，但酒神狄俄尼索斯也看上了阿里阿德涅，想娶她为妻。忒修斯无力与之抗衡，只好将公主留在纳克索斯岛上。

忒修斯踏上返回雅典的旅程，一路上他伤心欲绝，居然忘记按照约定将黑帆换成白帆。国王埃勾斯看到远远驶来的黑帆船，觉得自己的儿子一定遭遇了不测，未等帆船驶近便纵身跳入大海。之后，这片海域便以国王埃勾斯的名字命名，它就是今天的爱琴海。

忒修斯成为雅典国王后，统一了阿提卡（Attic）的各个城邦，建立起自己的国家。在历史上，阿提卡诸城邦的统一花了几百年的时间，忒修斯成为一个象征，他的故事承载了所有“希腊特质”。从这则神话中我们还可以清楚地看到，代表野蛮与残忍的米诺斯，是如何从一个巨大宫殿里的番邦国王，最终被丑化为迷宫中的野兽的（克诺索斯岛附近根本找不到迷宫的遗迹）。而忒修斯作为杀死弥诺陶罗斯并打败克里特国王的英雄，也早已成为古希腊人的完美化身。

欧罗巴

今天的读者对“欧罗巴”这个名字一定不陌生，不仅木卫二以它命名，就连欧洲的名字也来自它。希腊神话中的欧罗巴是一位年轻漂亮的贵族女孩，宙斯看上了她的美貌，于是变身为一头温顺的公牛，企图接近并引诱她。

欧罗巴走近这头公牛，发现它并无恶意，便开始抚摸它，并在它的身上装饰了各种花朵。欧罗巴十分喜爱这头公牛，最后爬到了它的背上。就在此时，宙斯突然加速飞奔，他驮着欧罗巴游过大海，来到克里特岛。

许多仙女、精灵和神得到消息后纷纷赶来，他们告诫欧罗巴，驮着她的不是一头普通的公牛。欧罗巴马上意识到，这头公牛可能是一位神。欧罗巴与宙斯一共生育了三个子女，其中包括以残忍著称的克里特国王。欧罗巴的哥哥卡德摩斯曾试图寻找妹妹的下落，却在搜寻的过程中与战神阿瑞斯结了仇。

伊卡洛斯

在人类历史上，不同的文明常会用相似的传说阐述相同的人生真谛，伊卡洛斯的神话与中国的夸父逐日的神话有异曲同工之处，他与父亲代达洛斯（Daedalus）的故事给世人上了生动的一课，让人们永远谨记为人谦逊的重要性。

根据希腊神话所述，克里特国王米诺斯命令代达洛斯建造了错综复杂的克里特迷宫，在迷宫建好后，代达洛斯和伊卡洛斯却被米诺斯囚禁在迷宫里。代达洛斯曾将一团丝线赠予公主阿里阿德涅，后来正是这团丝线帮助忒修斯成功逃离了克里特迷宫。传说代达洛斯聪明绝顶，虽然他并不清楚迷宫的路线，但他设法用羽毛织成两对翅膀，并用融化的蜡将羽毛粘在自己和儿子身上，成功逃出了迷宫。

代达洛斯让伊卡洛斯紧紧跟着自己，不要偏离路线，更不要离太阳太近。但是伊卡洛斯没有听从父亲的告诫，他越飞越高，离太阳也越来越近，没过多久蜡就开始融化，伊卡洛斯再也挥不动翅膀，一头扎进了海里。今天，爱琴海中有一块海域名为伊卡利亚海（Ikarian Sea），附近有一座名为伊卡利亚的小岛，传说那里就是当年伊卡洛斯坠海的地点。

第8章　影响深远的罗马神话

罗马文明的起源

罗马人对现代西方社会有着无与伦比的影响力。但如果追根溯源，罗马人的文化大部分传承自希腊文明，包括希腊神话中的众神，以及法律、艺术、哲学、文学、社会、戏剧和科技等。

罗马文明延续几千年，鼎盛时期的疆域包括西欧、北欧、北非和中东的大部分地区。最初罗马附近只有一些分散的居民点，到公元前600年，几处居民点逐渐融合，形成了罗马城。公元前509年，罗马成为共和国，由元老院选举的两位执政官共同统治，此时的罗马逐渐强大起来，很快就征服了意大利半岛上的其他居民。

公元前146年，罗马首次拥有了海外领土，包括西西里、西班牙和北非地区，在后来的马其顿战争中，罗马又相继征服了马其顿、希腊和小亚细亚。公元前27年，尤利乌斯·恺撒（Julius Caesar）的养子成为罗马帝国的第一任皇帝，之后罗马帝国又延续了400多年。到公元2世纪时，罗马帝国的领土包括了地中海地区、西欧和南欧的大部分地区，以及今天的土耳其、以色列、埃及、伊拉克、伊朗和沙特阿拉伯的部分地区。然而，随着罗马帝国逐渐衰落，北欧各部落开始对其发动攻击，由于领土过于庞大，罗马帝国在应对来自北方的侵略时显得鞭长莫及。455年，日耳曼各部洗劫了罗马城；476年，罗马帝国的最后一任皇帝罗慕路斯·奥古斯都（Romulus Augustus）退位，标志着帝国的终结。

罗马与希腊众神

罗马人对希腊文化十分仰慕，因此全盘吸收了希腊神话中的众神与故事。事实上，我们今天所知的希腊神话大多来自古罗马的拉丁文字，因此本章将不再赘述第7章中的神话故事。下面是希腊众神与罗马众神名字的对照表。通过此表，读者可以发现，除地球外，太阳系中各大行星的名字均来自罗马众神。

罗马城是谁建立的？

以罗马城为中心，罗马帝国统治地中海地区有2000多年，而关于罗马城的起源一直以来众说纷纭。根据早期的罗马神话，罗马城的创建者是孪生兄弟罗慕路斯（Romulus）和勒穆斯（Remus），但一些晚期神话的说法则略有不同。例如，古罗马诗人维吉尔（Virgil）写过一首关于埃涅阿斯的诗，诗中提到罗马城的建立者另有其人，此人是神的后裔，也是特洛伊战争中的英雄。但为了安抚传统派，维吉尔特地在诗中以脚注的形式提到了罗慕路斯和勒穆斯。

罗慕路斯和勒穆斯

大部分读者都对这对由母狼抚养长大的孪生兄弟并不陌生，但恐怕很多人不知道为什么用这则故事来解释罗马城的起源。罗慕路斯与勒穆斯的父亲是战神马尔斯，两兄弟出生后就被父亲抛弃了，在森林里由一只母狼养大（狼是恐惧的象征）。

但是，二人的平静生活很快就被打破了。公元前753年，罗慕路斯在一场争斗中杀死了勒穆斯，为了庆祝胜利，他建立了一座城市，并以自己的名字为其命名。罗慕路斯为了增加人口，从附近的萨宾（Sabinum）地区抢来许多妇女，“劫掠萨宾妇女”这一主题曾无数次出现在文艺复兴时期的艺术作品中。

人们常常不解，为什么令人骄傲的罗马文明居然有这样一个不光彩的开端。但也许正是这种神奇的优越感赋予了他们东征西讨的力量，并获得了后来的成功。罗马文明以一个如此粗鄙的故事作为开端，使得罗马人具有强烈的权利意识，这也是罗马蓬勃发展的一个原因。

埃涅阿斯

公元前29年，罗马帝国的第一任皇帝奥古斯都·恺撒（Augustus Caesar）授命维吉尔写一首关于罗马帝国建立的叙事长诗。此时的罗马内忧外患，在多年的独裁统治之后，罗马共和制终于走向衰亡，取而代之的是罗马帝国。奥古斯都急需一部讲述罗马城起源的文学作品来培养罗马人的自豪感，并巩固他对罗马的统治。尽管奥古斯都只是尤利乌斯·恺撒的养子，但维吉尔还是在诗歌中设法维护他的继承权的正当性，讲述他与罗马城建立者之间的血缘关系。

在《埃涅阿斯纪》（The Aeneid
）中，维吉尔讲述了特洛伊英雄埃涅阿斯的故事。历经10年的特洛伊战争结束后，战败的埃涅阿斯被迫远离故土，在意大利重新建立了自己的国家。毫无疑问，维吉尔的作品大量借鉴了希腊诗人荷马的《伊利亚特》和《奥德赛》中的元素，这两部作品一直被视为最早的西方文学作品。维吉尔引用了罗马人耳熟能详的希腊神话，但他独特大胆的笔触，赋予这些神话浓郁的罗马风格。在维吉尔笔下，这些在地中海地区流传多年的古老神话焕发出崭新的罗马色彩。

《埃涅阿斯纪》中最动人的部分莫过于埃涅阿斯与狄多（Dido）的故事。在埃涅阿斯前往意大利的途中，迦太基（Carthage）女王狄多爱上了这位英雄。为了促成这桩美事，埃涅阿斯的母亲、爱神维纳斯制造了一场风暴，将二人困在一个山洞里。

但朱庇特派信使墨丘利前来提醒埃涅阿斯，他的任务是夺回罗马，因此他必须放弃爱情，去完成他的使命。埃涅阿斯不得不告别狄多，登上了前往意大利的船只。万般伤心之下，狄多预言迦太基与罗马将永世为敌，之后她用埃涅阿斯赠予她的宝剑结束了自己的生命。

船队渐行渐远，埃涅阿斯站在船尾往回眺望，当看到岸上燃起火堆时，他知道悲剧已经发生了。《埃涅阿斯纪》以极其动人的语言描写了狄多的伤心欲绝和自杀，这个故事因此成为西方文学史上最伟大的爱情故事之一。后来，埃涅阿斯在冥界重遇狄多的鬼魂，并试图向她解释自己当时的选择，然而狄多始终一言未发，甚至都没看他一眼。

黄道十二宫

黄道十二宫很好地诠释了神话如何在不同的文明之间传递。“十二宫”（zodiac）一词源自希腊语，原意为“一圈动物”，后指被分成12格的圆形星象图，每一格用一种特定的动物形象作为代表。十二宫的概念诞生于大约3000年前，早于古希腊文明，与苏美尔文明和古巴比伦文明属于同一时期。早期的黄道十二宫中的部分动物形象沿用至今。

在漫漫历史长河中，世界各地的人们都曾在仰望星空时心生好奇，为此，他们创造了多姿多彩的神话故事，解释星座的形状和运行轨迹。通过对星空的观察，人类一步步地实现了在地球上甚至太空中自由翱翔的梦想。

希腊人对星座有自己独特的解读，除了本章提到的内容以外，赫拉克勒斯的12项功绩中也提过一些。罗马人继承了希腊人的十二星座，并给它们取了罗马语名字。几千年后，我们仍能在世界各地报纸的占星版看到它们的身影。古巴比伦人如果知道这些，一定十分开心。

双子座

狮子座

罗马神话中的英雄

下文中讲述的罗马神话大多源自希腊神话。

俄耳甫斯与欧律狄刻

奥维德（Ovid）的诗集《变形记》（Metamorphoses
）中讲述的俄耳甫斯（Orpheus）与欧律狄刻（Eurydice）的爱情故事十分凄美。从蝴蝶的起源到桂树的由来，诗人在《变形记》中以神话的形式为万物的起源提供了种种解释。

俄耳甫斯与欧律狄刻非常相爱，但婚后不久，欧律狄刻便被蛇咬伤而亡。俄耳甫斯十分伤心，除了他的七弦琴，他对生活再没有其他留恋。于是，他决定冒险去一趟冥界哈得斯，为普路托和普洛塞庇娜演奏音乐，并请求他们让他的妻子起死回生。他的音乐如此美妙，整个冥界都为之沉醉。

普路托与普洛塞庇娜都被他的音乐感动了，于是普洛塞庇娜同意了他的请求，但有一个条件：俄耳甫斯在领着妻子走出冥界时，路上不能回头，只有回到人间，他才能回头看她。于是，夫妇二人踏上了漫漫回程路，欧律狄刻跟在俄耳甫斯身后，爬过黑暗陡峭的阶梯。

然而，就在他们马上要到达哈得斯的入口时，黑暗渐渐退去，俄耳甫斯迫切地想知道妻子有没有跟上来，便忍不住回了头。一瞬间，欧律狄刻消失在哈得斯的黑暗之中，只留下一声微弱的“再见”。俄耳甫斯三次伸出手臂想要拉住她，却都失败了。

俄耳甫斯再次失去了妻子，而且他再也无法进入哈得斯。他带着自己的七弦琴四处游荡，郁郁而终。酒神手下的一群女祭司将俄耳甫斯的尸体撕成了碎片，葬在奥林匹斯山麓。直到今天，仍有人说俄耳甫斯神庙里夜莺的歌声是世界上最动听的歌声。

特洛伊木马

特洛伊木马也是一则经典的希腊神话，维吉尔在《埃涅阿斯纪》中对这则神话进行了再创作。

女神维纳斯曾答应要将世界上最美丽的女人赐予特洛伊王子帕里斯，这个女人就是宙斯的女儿、斯巴达国王的妻子海伦。海伦被帕里斯带回特洛伊后，希腊人无比愤怒，发誓要夺回她，于是发动了特洛伊战争。战争持续了整整10年，特洛伊城久攻不下，特洛伊木马的故事就发生在战争即将结束之时。

为了攻下特洛伊城，希腊人想出了一个计策：他们登上停靠在岸边的几百艘舰船假装返航，暗地里却在附近海域躲了起来，让特洛伊人以为他们已经放弃攻城。希腊人还在城外留下了一件礼物——一座巨大的木马。特洛伊人欣然接受了这个礼物，并把木马拖进了城。

然而，木马并不是希腊人送给特洛伊人的礼物，它的腹中藏了40多名希腊士兵。夜深人静时，由《荷马史诗》中的英雄奥德修斯带领，这群士兵悄悄从木马中爬了出来，与藏身在暗处的其他希腊人里应外合，一举攻下了特洛伊城。特洛伊战争以希腊人的胜利告终。

曼利乌斯与鹅

罗马历史学家李维（Livy）讲述过一群鹅拯救了罗马城的故事。公元前390年前后，高卢人对罗马城外的罗马军队发起进攻，许多罗马士兵因此丧命。有些士兵走投无路跳进了台伯河，因为身上的盔甲太重，他们大多被淹死。剩下的士兵撤到了卡比托利欧山（Capitoline Hill），在高卢人逐渐包围罗马城的同时，罗马人设法将妇女和儿童安全转移到远处的山村。

食物越来越匮乏，但还是有人分出一小部分食物喂给那群随他们转移至此的大鹅，因为鹅是天后朱诺的圣物。这些人的善心因此得到了回报。

高卢人终于找到一条上山的路，他们趁夜黑风高悄悄地上了山。此时守夜人和护卫犬都已经睡熟，但就在高卢人想要爬上城墙时，朱诺的鹅开始大声鸣叫。鹅的叫声吵醒了罗马共和国执政官玛尔库斯·曼利乌斯（Marcus Manlius），他一把将高卢人从城墙上推了下去，并叫醒罗马人投入战斗。

双方立即展开一场恶战。很快，高卢人就意识到他们无论如何也无法攻下罗马城，于是决定撤退。每年，罗马人都会举行仪式来纪念这场战役，以及在这场战役中起到关键作用的鹅。

皮拉摩斯与提斯柏

奥维德在《变形记》中还记载了一个爱情悲剧。在遥远的巴比伦，一个名叫皮拉摩斯（Pyramus）的男孩与一个名叫提斯柏（Thisbe）的女孩是邻居，他们青梅竹马，相互爱慕。但是，这两个家庭的关系不和，因此家长们不允许他们在一起。

由于家庭的阻力二人无法见面，只能透过墙缝偷偷互诉衷肠。终于有一天他们瞒着父母跑了出去，约在城外的一棵结了果子的桑树下见面。

提斯柏先到了约会地点，她的脸上戴着面纱。突然，有一只母狮跑到溪边喝水。提斯柏吓坏了，赶忙跑到一个山洞里躲了起来，匆忙间她的面纱掉在地上。母狮喝完水后，用带血的爪子拨弄了几下面纱就走了。皮拉摩斯来到约会地点，注意到地上狮子的脚印，又看到面纱上的血印，就悲伤地以为提斯柏被狮子咬死了。

皮拉摩斯悲痛之下拔剑自刎，他的鲜血溅在桑树上，将白色的桑葚染成了深红色。提斯柏看见此景悲痛欲绝，她祈求众神让他们的爱情永垂不朽，并将他们二人合葬一处。之后，提斯柏也挥剑自刎，倒在了皮拉摩斯身边。

熟读莎士比亚作品的读者一定已经发现，著名悲剧《罗密欧与朱丽叶》便是受到了这则神话故事的启发。此外，莎士比亚在《仲夏夜之梦》中以荒诞幽默的手法再现了皮拉摩斯与提斯柏的爱情故事。

埃俄洛斯与风神

希腊和罗马神话中有许多拟人化的自然元素，它们或化作英雄，或化作神，这其中也包括风神。埃俄洛斯（Aeolus）负责掌管风，根据《埃涅阿斯纪》，朱诺赐给埃俄洛斯一位仙女为妻，但条件是埃俄洛斯要用风将埃涅阿斯的船队送到意大利，帮助埃涅阿斯完成重建罗马城的伟业。

北风神的拉丁名为阿奎罗（Aquilo），希腊名为玻瑞阿斯（Borealis）。北风神性情冷酷粗暴，是冬天的代言人。他爱上了雅典公主俄瑞提亚（Oreithyia），并用厚厚的乌云将她包裹起来奸污了她，二人结合后生下了4个孩子。

东风神的拉丁名为伏尔图尔努斯（Vulturnus），希腊名是欧洛斯（Eurus），以酷暑和风暴著称。南风神的拉丁名为奥斯特（Auster），希腊名为诺特斯（Notus），“Australia”（澳大利亚）的国名就来源于“Auster”一词。奇怪的是，“Austria”（奥地利）与“east”（东方）的词根也出自“Auster”。有人解释说，意大利大陆朝东南方向，因此本该在东方的日出，看起来却像在南方。

西风神的拉丁名为法沃尼乌斯（Favonius），希腊名为泽费罗斯（Zephyrus）。“法沃尼乌斯”的原意是“最受欢迎的”，因为西风预示着春天的到来，所以西风神是鲜花和水果的代言人。法沃尼乌斯与阿波罗同时爱上了一位年轻的希腊王子雅辛托斯（Hyacinth），两人都想赢得王子的爱，最终阿波罗胜出。法沃尼乌斯见二人在一起玩掷铁饼，顿时妒火中烧，竟然刮起一阵风将铁饼吹了回去，可怜的王子被砸中了头，流血不止而亡。伤心的阿波罗用雅辛托斯的血培育出了风信子，以此纪念这位不幸的少年。

第9章　异军突起的北欧神话

诺尔斯人的起源

诺尔斯人（Norsemen）起源于8—11世纪维京时期欧洲北部的斯堪的纳维亚各国。维京人是北欧世界的探险家，向来以高超的航海技术著称。他们驾驶着海盗船四处掳掠，欧洲和俄罗斯西部各地都有他们定居的痕迹。

基督教传入之前，斯堪的纳维亚、德国北部和冰岛等地流传着许多关于神、英雄和国王的故事，这些故事构成了北欧神话体系。在很长一段时间里，北欧神话一直没有系统的文字记录。直到11世纪，人们才开始用文字记载这些故事，并持续到18世纪。但是总体来说，北欧神话体系的产生时间要比这个时间早几百年。

维京人对欧洲文化有着相当大的影响力，再加上北欧神话的现存文字记录比较完整，因此北欧神话及其符号象征频繁出现在了现代文明中。

北欧众神

北欧神话体系相当庞杂，几乎可以与希腊神话比肩。与希腊神话一样，北欧神话中的众神各司其职，人们可以按照自己的需求向某个神祈祷，以得到神在某一方面的指引。

北欧众神分为两大部族，居住在天国阿斯加德（Asgard）的阿萨神族（Aesir）是一群战士，而居住在华纳海姆（Vanaheim）的华纳神族（Vanir）则负责天地间万物的繁衍生息。众神统治的宇宙共分为三层九大世界：三层分别是阿萨神族的家园阿斯加德、人类的家园“中庭”米德加德（Midgard）和逝者的家园尼福尔海姆（Nifl heim）；九大世界由名为“尤克特拉希尔”（Yggdrasil）的世界树连接，每个世界中都混居着人类、矮人族、精灵族、神和其他生物。在9个世界中，阿斯加德是天国世界，需经一条彩虹桥才能到达。

北欧神话尤克特拉希尔体系

奥丁

奥丁（Odin）是众神之父，也是阿萨神族的首领，他的职责是端坐在阿斯加德的宝座上，冷眼观察九大世界（对只有一只眼睛的奥丁来说可不太轻松）。奥丁与两只乌鸦和两匹狼为伴，它们负责保护奥丁并为他传递信息。奥丁是战争、智慧与诗歌之神。此外，他与死亡、杀戮也有很深的渊源。

奥丁对葡萄酒情有独钟，他甚至曾用自己的一只眼睛换了一杯“酒”。但这次交易还是很划算的，因为他换来的这杯“酒”并不是普通的霞多丽，而是来自智慧之井的一整杯水，奥丁喝下这杯水后就拥有了广博的知识。虽然奥丁只剩下了一只眼睛，但每当他审视9个世界时，目光总是炯炯有神。此外，根据北欧神话，奥丁巡视九大世界的眼睛就是天空中的太阳，这又是一个用神话解释自然现象的有趣范例。

奥丁的标志性物品是永恒之枪和一枚神戒，每过9个夜晚，这枚戒指就会生出8枚新戒指。如果奥丁不是整天喝得醉醺醺的，说不定早就是一个成功的珠宝商人了。

一周七天的命名

北欧神话最著名的遗产就是给一周七天命名。星期一与星期日的名字分别源自月亮和太阳，星期二到星期五则根据其他不同的神命名。北欧人最初从罗马人那里借用了这些名称，并把它们与北欧神话中的众神一一对应。之后这些名称在日耳曼语系中固定下来，其中就包括英语。

下面的表格展示的是一周中每一天名称的来源：

提尔

提尔是奥丁之子，他的职责是看守巨狼芬里尔（Fenrir），但为此付出了巨大的代价。

奥丁将芬里尔带回阿斯加德，让众神看管它。眼看芬里尔越长越大，奥丁命令提尔负责喂养和驯化这只野兽，以免它有朝一日破坏九大世界。奥丁在得知芬里尔是自己命运的终结者后，特别强调无论如何都要将芬里尔永远拴住。众神尝试用铁链锁住芬里尔，但芬里尔轻易就挣断了铁链。

多次尝试失败后，众神只好求助于擅长制造兵器的矮人族，他们用女人的胡须制作了一根绳子，并向奥丁保证一定能够拴住巨狼。为了让芬里尔放松警惕，勇猛的提尔将自己的右手放进芬里尔嘴里。芬里尔一口就咬断了提尔的手，但等它回过神来，发现自己已经被牢牢地拴住了。

托尔

雷神托尔是奥丁的长子，他身材魁梧，手握一柄所向披靡的雷神之锤，每当他挥动锤子，就会发出阵阵雷声。他的腰带能使他的力量倍增，他还戴着一副铁手套，可以帮他控制雷神之锤。

洛基（Loki）是巨人的后代，他诡计多端。一次，托尔和洛基想要证明体力与智力哪个更重要，于是二人一起前往巨人世界。路上，他们遇到了泰尔非（Thailfi）及其同伴，四人决定一起上路。然而，到达目的地后迎接他们的却是巨人们的奚落：大名鼎鼎的托尔竟然如此矮小、其貌不扬。尽管巨人们没把托尔一行人放在眼里，但他们还是接受了四人的挑战。

第一场比试由洛基出马，比的是食量。洛基与巨人一同坐在桌边，桌面上堆满了肉，巨人们从未见过这么多肉。二人开始大吃特吃，最终食量不分上下。但众人很快就看出了门道，巨人在吃肉的时候，连骨头也一起吞了下去，因此这场比试洛基失败。

第二场比试由泰尔非向另一个巨人发出挑战，比的是跑步。尽管泰尔非跑得很快，但他的对手跑得更快，巨人跑到终点后折返，半途迎上了落后的泰尔非。

第三场比试由托尔出马。双方先比试喝酒，他们在一只巨大的牛角杯里装满蜂蜜酒，约定一口气喝完的人获胜。托尔喝啊喝啊，感觉肚子都要撑破了，但低头一看，牛角杯里的酒才下去一点点。接着，双方比试看谁能抬起一只巨大的灰猫。托尔使出九牛二虎之力，却只能抬起巨猫的一只爪子。于是，托尔发起终极挑战，要求与巨人来一次正面对决。由于托尔多次挑战失败，巨人们派出他们之中老弱的洗碗女佣艾莉（Elli）参赛，但托尔还是失败了。

然而，事情的真相没这么简单。巨人们承认，一开始他们因为惧怕托尔，所以决定在比试中耍点儿花招。在洛基参加的那场比试中，他的对手是火之巨人，能轻松吞噬一切。泰尔菲的对手是思想巨人，自然比任何人跑得都快。雷神托尔更是在比试中展现了强大的实力：在喝酒比试中，牛角杯里盛放的是整个海洋的水，众人却能用肉眼看到海平面在降低，堪称海量。那只巨猫其实是米德加德的大蛇，它盘起身子，将整个世界的重量都加在自己身上，而力大无穷的托尔仍能抬起它的一只爪子。最后，那位洗碗女佣其实代表的是没人能战胜的衰老。通过这几场比试，我们似乎可以洞见体力终将败给脑力。

弗蕾亚与弗丽嘉

弗蕾亚是华纳神族的主神之一，司掌爱情、美与性欲。她是海神尼奥尔德（Njord）与女巨人丝卡蒂（Skadi）的女儿，是丰饶之神弗雷（Freyr）的妹妹。有些北欧神话常将弗蕾亚与她的祖母、奥丁的妻子弗丽嘉（Frigg）混为一谈，这绝非偶然。有人认为她们本就是同一个人，后来才渐渐演化成两个不同的角色。

作为生育之神，弗蕾亚以性欲旺盛著称。此外，她还非常擅长使用北欧的一种名为“seidr”的巫术，以此操纵众神的欲望、健康，甚至命运。

一天夜里，弗蕾亚做了一个梦，梦到自己得到了一块最闪亮、最耀眼的金子。第二天一早醒来，弗蕾亚决定立即出发去寻找这块金子。诡计多端的洛基不知从何处得知弗蕾亚的行踪，悄悄地跟踪她。弗蕾亚走着走着，不知不觉来到了矮人族世界，她进入矮人族居住的洞穴，立刻就被洞内一条金光闪闪、做工精良的项链吸引住了。弗蕾亚提出用各种财宝来交换这条金项链，但4个矮人纷纷表示他们对财宝不感兴趣，除非弗蕾亚愿意委身于他们。

弗蕾亚抵挡不住金项链的诱惑，只得答应矮人们的要求。洛基亲眼目睹了整个过程后回去向奥丁报告，奥丁听后心中不悦，命令洛基趁弗蕾亚睡着后将项链取回。洛基先是化身为一只苍蝇设法飞进弗蕾亚的宫殿中，又化作一只跳蚤在弗蕾亚的脸蛋叮了一口，然后趁她翻身之际成功地拿到了项链。

弗蕾亚醒来后发现项链不翼而飞，立即想到它一定是被奉了奥丁之命的洛基偷走了。她请求奥丁将项链还给她，奥丁同意了，但要求她答应一个条件：弗蕾亚必须将不和、仇恨与战争传播给米德加德的凡人。于是，今天的世界便有了种种不和谐因素，这一切都要归咎于弗蕾亚的欲望与贪念。

弗雷

一天，弗雷趁奥丁不在偷偷坐上了奥丁的宝座，放眼望去，九大世界尽收眼底。忽然，他注意到约顿海姆的巨人世界里有一位非常美丽的女人，名叫葛德（Gerdr）。弗雷对葛德一见钟情，但却不能言表，因为他不敢让别人知道他偷坐了奥丁的宝座。

北欧众神谱系

弗雷陷入单相思，人憔悴了许多，他的家人不明原因，便派侍从史基尼尔（Skinir）去问他。弗雷向史基尼尔讲述了他对葛德的爱慕之情，又说服史基尼尔代替他前往约顿海姆向葛德求婚。史基尼尔拿着弗雷交给他的宝剑，骑着宝马前往约顿海姆。宝剑可以自行与敌人作战，宝马可以载着史基尼尔跳过葛德家周围的火圈。

史基尼尔向葛德传达了弗雷的求婚请求，并奉上礼物。一开始葛德拒绝了求婚，并声称一个巨人不可能爱上一个华纳神族的神。史基尼尔迫不得已只能使用武力，他威胁葛德说，如果她不答应这门婚事，便将永远忍饥挨饿，永远独守空闺。葛德只好答应了弗雷的求婚，并嫁给了他。

海拉

海拉（Hel）是洛基与女巨人安格尔伯达（Angrboda）的女儿，也是巨狼芬里尔、巨蛇耶梦加得（Jormungand）和八腿天马斯莱普尼斯（Sleipnir）的姐妹。海拉司掌死亡，被众神放逐到幽暗的冥界。她的长相恐怖，半张脸是骷髅模样，十分惹人注目。

海拉是海姆冥界的统治者，负责审判来到此地的亡者，对那些生前罪大恶极的人，海拉从不留情。她的刑室建在河中央的一座尸山上，里面养着许多条毒蛇，屋内不时传出痛苦的尖叫声。一些不堪忍受折磨的亡者试图乘船逃离这个可怕的刑室，他们乘坐的船只名叫纳吉尔法（Naglfar），是用尸体的指甲屑制成的。

冥界的入口由加姆（Garmr）看守。加姆是一只下巴上沾满鲜血的恶犬，对那些想要逃离厄运的往生者，它从不嘴下留情。

布伦希尔德

诺尔斯人战死后，灵魂或者去往奥丁的死亡宫殿——瓦尔哈拉（Valhalla）殿堂，或者去往弗丽嘉的弗尔克范格（Folkvangr）殿堂。奥丁手下的一些女武神死后成了他的瓦尔基里（Valkyries），即十二侍女。她们在获得永生的同时，也要负责判定战斗中武士们的生死。布伦希尔德（Brynhildr）就是女武神之一，她被指派去裁定两个国王的决斗结果。

奥丁心中早已有了败者的人选，虽然布伦希尔德清楚地知道这一点，但她还是违背了奥丁的心意，因此受到惩罚。奥丁收回了布伦希尔德的永生力量，将她禁锢在阿尔卑斯山顶，并在她的周围设下一圈火墙。奥丁施下咒语，只有跨过火墙的人才能解救她，并与她结婚。

接下来的故事有不同的版本，其中一个版本的记载是：一个名叫齐格弗里德（Siegfried）的年轻人跨过了火墙，与布伦希尔德在阿尔卑斯山顶相恋，他交给布伦希尔德一枚魔法指环，告诉她等他回来就娶她。婚礼前夕，齐格弗里德拜见了国王吉乌基（Gjuki）与王后格莉希尔德（Grimhild）。王后希望齐格弗里德娶她的女儿古德伦（Gudrun），便悄悄地在他的酒中下药，让他忘记了布伦希尔德。不久后，齐格弗里德与古德伦结为夫妇。

此时王后格莉希尔德想起，可怜的布伦希尔德还被孤零零地留在阿尔卑斯山顶，等待她的未婚夫去迎娶她。于是，格莉希尔德派她的儿子古纳尔（Gunnar）代替齐格弗里德去迎娶布伦希尔德。无奈古纳尔跨不过那一圈火墙，只好让齐格弗里德顶替他去跨火墙。奥丁的魔咒被打破了，布伦希尔德与古纳尔成婚并一同返回。

在一次激烈的争吵中，齐格弗里德的妻子古德伦无意中说出救了布伦希尔德的人并非古纳尔，而是齐格弗里德。布伦希尔德大怒，便煽动古纳尔和古德伦的弟弟杀死了齐格弗里德。然而，在齐格弗里德的葬礼上，布伦希尔德终于意识到原来自己爱的人一直是他，她纵身跳入火堆殉情，之后二人的灵魂一起进入海姆冥界。

众神的黄昏

北欧神话中多次提到一场毁灭世界的大灾难，即“众神的黄昏”将发生在未来的某一时刻。“众神的黄昏”意味着奥丁统治的结束和众多主神的覆灭。其预兆是：人类先经历三个漫长的严冬，接着三只公鸡开始啼叫，第一只叫醒巨人，第二只叫醒众神，第三只叫醒海姆冥界的亡者。

太阳和月亮将不复存在，星空黯淡无光，失德的人类开始互相残杀。巨狼芬里尔挣脱了众神打造的枷锁，海姆冥界的守门恶犬加姆在冥界入口处大声吠叫。

世界树尤克特拉希尔开始颤抖、呻吟，巨蛇耶梦加得兴风作浪，大地不停地震颤。野兽们对众神发动攻击，放眼望去，世界各处充满了恶意与战争。

最后，大火烧毁大地，整个世界沉入海洋。此时，末日结束，部分神灵得以幸存或重生。之后，整个世界迎来新生，为一切苦难、贪婪与邪恶画上句号。

致谢

感谢迈克尔·奥马拉图书出版公司。特别感谢我的英文版图书编辑凯蒂·杜斯、排版师格伦·萨维尔和插画师赛阿伦·休斯。

图书在版编目（CIP）数据

极简世界神话/ （英）马克·丹尼尔斯著；薛露然译. －北京：中信出版社 2019.3

书名原文：World Mythology in Bite-Sized Chunks

ISBN 978-7-5086-9905-9

Ⅰ . ① 极… Ⅱ . ①马… ②薛… Ⅲ . ①神话－作品集－世界 Ⅳ .① I17

中国版本图书馆CIP数据核字（2019） 第004383号

极简世界神话

著者：[英]马克·丹尼尔斯

译者：薛露然

出版发行：中信出版集团股份有限公司

（北京市朝阳区惠新东街甲4号富盛大厦2座 邮编100029）

字数：75千字

版次：2019年3月第1版

印次：2019年3月第1次印刷

广告经营许可证：京朝工商广字第8087号

书号：ISBN 978-7-5086-9905-9

定价：39.00元

版权所有· 侵权必究

极简数学

[英]克里斯·韦林 著

康建召 译

中信出版集团

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目录

序言

第一部分 分数

第1章 数的分类

第2章 康托尔计数法

第3章 算术方法

第4章 加法和乘法

第5章 减法和除法

第6章 分数和素数

第7章 二进制数

第8章 精确度

第9章 乘方

第二部分 比率、比例和变化率

第10章 百分数

第11章 统一度量衡

第12章 比例

第13章 比率

第三部分 代数

第14章 基础知识

第15章 优化

第16章 算法

第17章 公式

第四部分 几何

第18章 面积和周长

第19章 毕达哥拉斯定理

第20章 体积

第五部分 统计

第21章 平均数

第22章 离散

第23章 正态分布

第24章 相关性

第六部分 概率

第25章 可能性

第26章 组合与排列

第27章 相对频率

后记

序言

在本书的开始，我本可以讲讲数学的应用多么广泛，以及感叹一下数学的重要性。事实的确如此，但我想读者已经听够这些了，而且你之所以想读这本书，也不是出于这个原因。

在职场中具备良好的计算能力并精通数学的人往往更容易抢占先机，毕竟科技在我们的生活中正发挥着越来越重要的主导作用。具有数学思维的人的职业生涯更容易成功，但老实说，本书也不会帮你找到一份工作。

我要告诉读者的是，数学这项技能是可以学习的。很多人都患有数学焦虑症，这就像是一种疾病，病源来自那些已被“感染”的人。父母、朋友，甚至老师都可能是载体，这让我们觉得数学是专门为某些人准备的。他们学习数学时不费吹灰之力，常常让其他人看起来很笨拙。

事实并不是这样。

只要想学，任何人都可以学会数学。这是真的，与所有技能一样，数学也需要付出时间和精力。的确，有些人比别人学得快，但你学习其他事情时也是这样。我知道大家的时间都很宝贵，所以本书会把数学烹调成一些容易消化的零食。你可以利用碎片的时间学习，每栋大楼都是在前一栋基础上搭建的，这样你用不着费多大劲儿，就可以明白那些可以用来解释我们周围世界的概念。

本书可以分成几个部分。想必你已在学校里学过很多基本知识点，对于这些内容我会一笔带过，以便让读者品尝到味道醇厚的“数学佳肴”。你可以从头到尾读完本书，或者在心情愉悦的时候进来随便看看——既可以一次享用6道菜，也可以当作自助餐品尝！

我还收录了很多趣闻逸事，比如经典的数学规律是如何被发现的，由谁发现的，以及走过哪些弯路。除了兼具娱乐性和趣味性之外，本书还告诉我们，数学探索的历史丰富而生动，体现了我们的祖先对待生活的态度。本书也将告诉我们，即使是著名的天才数学家也必须努力工作，才能获得成功，他们也没什么与众不同。

准备享用数学的盛宴吧，希望你已经迫不及待了。

第一部分

分数

第1章

数的分类

有64%的人都曾接触过“超级计算机”。

据预测，2017年全球移动电话拥有者将达48亿人，而世界总人口约为75亿。日裔美籍物理学家加来道雄（Michio Kaku，生于1947年）说过：“1969年，美国国家航空航天局（NASA）将两名宇航员送入太空时，其使用的仪器的计算能力还不如如今的手机。”

轻轻滑动一下手机，你就可以随心所欲地计算，所以为什么还要费力地学习自己计算呢？

因为通过计算，你可以了解数字是怎样运算的。研究数字运算的学科习惯上被称为算术，但如今人们用这个词来表示计算。而那些专门研究数字特性的人则被称为数字理论家。他们致力于探索宇宙的数学根基及数字的无穷本质。

真是高深莫测。

下面让我们先去动物园逛一逛。

人类与数字的接触是从数数开始的，从1一直向上数（都是整数），这些数字被称为自然数。把这些数字放进数学动物园里，并把每一个数字都圈到围栏中，我们就得到了：

1, 2, 3, 4, 5, 6…

古希腊人认为0不是自然数，因为有0个苹果根本说不通。但是，我们仍把0归为自然数，是因为从负整数过渡到自然数，0起到了桥梁的作用。这样，我们的动物园队伍又壮大了不少：

…–6, –5, –4, –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6…

如今，这个数学动物园包含了所有负整数，当它们与自然数结合时，就构成了“整数”。每一个正整数搭配一个负整数，动物园里的围栏比原来多了一倍，而0的待遇不错，它单独待在一个小屋中。可是，我的数学动物园不需要扩大地盘，因为它本来就无限大。这只是一个用来解释我在前面所说的“高深莫测”的例子。

还有一些数字不是整数。希腊人钟情于“成堆”的苹果，但我们知道“一个”苹果也可以分给很多个人。每个人都可以得到苹果的一部分，在我的动物园里就有“分数”的例子。

如果我想列出0和1之间的所有分数，那么可以从二分法开始，接下来会有三分法、四分法等，这样似乎说得通。但这种数学方法应保证把所有分数一网打尽，不能有漏网之鱼。接下来要做的就是让所有自然数都做一遍分数的分母（分式小横线下面的数字）；对于每一个分母，都可以从自然数中指定一个数当作它的分子（分式小横线上面的数字）——从1开始，直到与分母相同。

分数

分数表示的是整数之间的数字。书写时由一个小横线作为分界线，线上的数字是分子，线下的数字是分母。比如，二分之一可以写成下面的形式：

上式中，1是分子，2是分母。它表示把数字1分为两份。这个分数的意思是，如果你把一样东西分享给两个人，你将得到二分之一。而
表示四个人分享三样东西，每个人可以得到四分之三。

我曾经试图把0和1之间的所有分数都列出来，然后用它们来推导出相邻两个自然数之间的所有分数。如果我把0和1之间的所有分数加上1，就会得到1和2之间的所有分数，把它们再加上1，就可以得到3和4之间的所有分数。所有相邻自然数之间的分数都可以这样得到，同样，我也可以得到任意相邻负整数之间的分数。

我的数学动物园里本就有无穷个整数，眼下我还需要给它们之间的分数建围栏，而分数也是无穷的。也就是说，我需要无穷倍的无穷空间。听起来像是大工程，但幸运的是我的围栏也足够多。

由于分数也可以写成比值的形式，所以它们也被称为有理数。现在，我已经拥有了全部有理数，其中包含整数（整数可以写成分母为1的分数），整数里又包含自然数。数学动物园里的所有动物都到齐了。

请稍等。2 500年前，一些印度数学家说，有些数字是无法写成分数的。当他们说“有些”时，实际上是指无穷多个。他们发现，找不到平方（乘以自身）后得到2的数，所以2的平方根不是有理数。这个数包含无穷多个数字，写起来很麻烦，所以在这里我们使用平方根的符号，将其写成
。

此外，还有一些重要的数字，它们不是有理数，而是用符号来表示的，如果硬要把它们写成数字，有点儿不妥，例如π
、e
和φ
。这些数我们将在后面讨论，它们叫作无理数。当然，我也要把它们放到动物园里去。猜猜连续的有理数之间有多少个无理数？没错，无穷多个！然而，我仍然可以让它们挤进我那个无穷大的动物园里，而无须再建造多余的围栏，但也许康托尔（Cantor）有话要说。

平方与平方根

当一个数与自身相乘时，我们就把这个过程叫平方。我们用一个叫作幂或指数的小“2”来表示：

3×3=3

2

3的平方是9，也就是说3是9的平方根。求平方根与平方互为逆运算。4是16的平方根，因为4的平方是16：

像数字9和16被称为完全平方数，因为它们的平方根是整数。任何数字，包括分数和小数，都可以计算它的平方。任何正数都有平方根。

有关这方面的更多信息，请参阅第9章内容。

把无理数和有理数加在一起，就是数学家所说的实数。如果你熟悉了之前的数字划分法，你也许会怀疑是不是还有非实数的存在，确实有。然而，在这里，我不会再深入下去了，而是把动物园命名为“无穷实数动物园”。大多数动物园会按种类将动物分类，所以我把动物也按数字类型分组，但这些组有些是互相重叠的。数字分类大致按下图所示，我已经把一些有代表性的数字列了出来，它们能帮助读者更好地理解数的概念：

无穷实数动物园

我必须要承认，我的动物园的建立要感谢德国数学家戴维·希尔伯特（David Hilbert，1862—1943）。他对数学做出了巨大的贡献，但他更有名的是在这一领域的引领作用。1900年，希尔伯特为国际数学家大会列出了23个尚未解决的问题（现在称为希尔伯特问题），其中3个至今仍未解决。有一个叫作“希尔伯特旅馆”的思维实验，上文中提到的动物园也来源于此，这个思维实验是关于希尔伯特对一家旅馆的思考。该旅馆有无穷个客房，希尔伯特说，如果我们让所有初次入住的客人搬入新房间，新房间号码是现在房间号码的两倍，那么我们仍然可以再容纳无穷多的新客人。原来的客人都住在偶数房间里，腾出来的奇数房间（无穷多个）用来迎接新来的客人。

第2章

康托尔计数法

伽利略·伽利雷（Galileo Galilei，1564—1642）因为宣扬“异端邪说”（他认为地球绕着太阳转）而在意大利遭到监禁，在此期间，他提出了一个叫作伽利略悖论的精彩谜题。

伽利略说，虽然一些自然数是完全平方数，但大多数都不是，所以非完全平方数一定比完全平方数多。然而，每个自然数都可以计算平方，从而产生一个完全平方数，所以这些平方数的数量与自然数的数量相同。于是，一个悖论产生了，这两个逻辑命题不可能都是真的。

正如我所说，数字理论家们研究的是无穷大的性质及其独特的算法。德国数学家格奥尔格·康托尔（Georg Cantor，1845—1918）发明了集合论。他通过计算发现，无穷大实际上可以分为不同的类型。他研究的是集合的基数，即集合中有多少个元素。例如，如果把集合A定义为太阳系的行星，那么集合A的基数就是8。（关于冥王星已不再是行星的更多信息，请见第17章末尾。）

康托尔也关注了无穷集合。虽然自然数是无穷的，但康托尔认为它们是可以计数的无穷集合，因为从1往上数时，我们正在向无穷进发，虽然我们永远也不会到达无穷大，但可以接近它。康托尔把自然数的基数称为阿列夫零或ℵ
0

（阿列夫是希伯来字母表中的第一个字母）。对于其他可以发展为无穷的集合，我们也可以认为它的基数为ℵ
0

。所以，如果把负整数和自然数都考虑进来，我仍然可以通过对它们计数而将其发展为无穷，所以整数集的基数也是ℵ
0

。

如果一个集合包含从0到1的所有有理数，我可以从0开始尝试找出这中间的所有分数。分母可能使用的数就是自然数，分子也是自然数的一部分，所以从0到1的有理数的基数也是ℵ
0

。由此可以得出结论：所有的有理数集合的基数都为ℵ
0

。

下面我们回到伽利略的悖论。我们可以看到，自然数集合和完全平方数集合的基数都是ℵ
0

，所以实际上这两个集合的大小相等，所以这个悖论也就不存在了。谢谢你，康托尔！

从本质上说，基数为ℵ
0

的集合可以按照一定的规律排列出来，即使该数列是无限的。康托尔也研究过无理数，但无理数的集合是无法系统地排列出来的。他提出的对角线方法证明，如果把所有无理数都写成小数，你总能基于原来的数得到一个新的无理数。

把这些数添加到集合中，就可以在新集合中创建新的无理数。于是就形成了一个循环，而这个循环意味着，人们永远无法系统地列出所有无理数，因为总是有被遗漏的数字。康托尔说，像这样的集合是无穷的无穷，它们的基数是ℵ
1

。

康托尔和许多后来的数学家投入了很多时间来研究ℵ
0

和ℵ
1

之间的关系。康托尔提出了连续统假设，该假设认为不存在基数在ℵ
0

和ℵ
1

之间的集合——在可数集合和不可数集合之间不存在任何集合。后来的结果证明，连续统假设无法用集合论来证明或证否。

但已得到证明的是，康托尔使用了一个原来只被哲学家和神学家关注的概念（无穷大），并由此开启了一种新的思维方式，为数学的发展夯实了根基。然而，他的观点引发了分歧和争论，康托尔也处于极度的痛苦之中，并抑郁了一段时间，他的后半生也苦恼不堪。希望康托尔能意识到连续统假设如同希尔伯特问题一样，都是一项伟大的成就。当然，即使是无穷大也是有所差异的，这样的想法非常大胆，令人敬畏。

第3章

算术方法

我将在本章讨论基本的计算法则。我从来没有见过一个不会数数的成年人。我们在上学前，数学是学习的第一步。许多小孩甚至在不理解数字是什么时，就能够从1背到10。

有人认为数学就是在理解某些原理的基础上，应用这些原理来获得某种结果。理解和处理过程必不可少。然而，我们中的很多人往往对知识点一知半解（或者没有机会去理解），而忙于去计算。问题是，和其他技能一样，如果不重视理解的过程，结果就会变得更糟。而且，理解也会日渐削弱，只是方式不同。我之所以喜欢数学，是因为作为一个生活在北半球小岛上的普通人，我处在理解数学金字塔的顶端，它可以回溯到几千年前的历史、人和文化。有很多人的数学金字塔比我高得多，但我选择的职业是：帮助别人建立他们的金字塔。我从经验中得知，记住事实、算法和过程并不重要。如果你不以理解作为算术的基础，在某个时候，你的数学金字塔就可能会倒塌。

在讲解算术方法之前，我想简单地介绍一下“+”和“–”这两个符号的双重性质。这两个符号是在15世纪晚期由德国传入西方国家的。约翰内斯·威德曼（Johannes Widmann，约1460—1498）在1489年写了一本书——《各行业的整洁和敏捷计算》（Neat and Nimble Calculation in All Trades
），最早记录了这两个符号的出现。从一开始，每个符号就有两个意义，有时会让人们难以区分。

这两个符号既可以是运算符号，即加或减，也可以表示正或负。它们既是运算指令符号，也是描述符号，有时当作动词，有时用作名词。+3可以表示“加3”或“正3”，那么该如何区分它们的含义呢？

学习数学时，一种常见的做法就是引入数轴的概念。数轴是一条假想的线，它可以帮助你进行心算，并理解“大于”和“小于”的概念。我经常会问我的学生，他们脑海中的数轴是水平的还是垂直的，数字是朝哪个方向延展的。我敢肯定，这可能会引发一些非常有趣的研究。在这里我打个比方，把数轴比作垂直的温度计。

在这里，“+”和“–”起到了描述的作用，它们让我们知道一个数是正数还是负数。对于正数，一般不在前面标+号，但是这里写出+号是为了强调数轴中的正数部分。我们可以看到，0正好在中间，所以它既不是正数，也不是负数。

现在，假设你是数学热气球队队长。你有两种方法可以改变气球的高度：改变气球的热量和改变气球的压载物数量。热量可被看作正数，因为气球会随着热量的增加向上飞去。我们有两种方法改变气球的热量：添加更多的热源，或在气球顶上开通风口把热空气散出去。压载物可被当作负数，因为它会使气球下降。把压载物扔出去，或者让朋友用无人机运送来压载物，这两种方法都可以改变压载物的数量。下表用数学运算来表示这4个方法：

阿拉伯数字

现代数字的书写方法叫作阿拉伯数字体系，它融合了印度及阿拉伯两种文化的精髓，实现了数字形式的突破。印度天文学家阿耶波多（Aryabhata，475—550）是第一个使用位值体系的天文学家，大约在公元500年，他使用了十进制体系，其中每列数值是前一列的10倍。另一位印度天文学家婆罗门笈多（Brahmagupta，598—670）完善了这个体系，他使用了9个数字符号，并且用一个点来表示一个空列，这个点后来发展成了我们现在看到的0。

由于新数字体系的计算效率倍受好评，所以在世界范围内得以普及。9世纪，一位阿拉伯数学家穆罕默德·花拉子密（Muhammad al-Khwarizmi，约780—约850）写了一篇关于算法的论文，后来被翻译成拉丁语，这使得西方世界首次接触到了这些数字。

遗憾的是，该数字体系在欧洲没有产生多大反响。曾在阿拉伯世界受过教育的比萨的莱昂纳多（Leonardo of Pisa，约1175—约1240），又名斐波那契（Fibonacci），于1202年在他的《计算之书》（Liber abaci
）中使用了这个数字体系。这本书建议店家和数学家扔掉算盘，采用颇具潜力的阿拉伯数字进行计算。然而，这本书也是用拉丁文编写的，所以许多人也读不懂。1522年，亚当·里斯（Adam Ries，1492—1559）用德语写了一本书，解释了如何使用这些数字。最终，那些有文化素养但没有受过古典教育的人也可以应用这套数字体系了。

我们会接受（或者死记硬背）表格的最后一行的结果，但是并不知道其中的原因。希望本书这个热气球的例子能对读者有所帮助！

我们现在已经厘清让气球升降的逻辑，数学家称之为“运算”。如果我们想计算高度，即在数轴上的相应位置，就要结合在数轴上的当前位置以及操作的变化进行计算。运算中的第一个数字显示了当前的高度，余下的计算表示我们将采取什么动作。例如，“–4+3”可以表示成如下的过程：

显然，这意味着气球将沿数轴上升3个位置，从–4到–1

[1]

。因此：–4+3=–1。

接下来是一个略微棘手的例子，包含多个负数，具体如下：

减掉6份压载物可以让气球上升6个高度，所以：–1 –(–6)=5。

现在，我们知道气球何时上升，何时下降了。下一章我们将进行更加复杂的算术和其他四则运算。

[1]

一个真正的热气球会继续上升，但这里我们认为它是数学意义上的热气球，而不是真正的热气球。

第4章

加法和乘法

我们在做较大数字的加法时，都会依赖数字内包含的位值信息。我们知道1 234表示的是一千二百三十四。数字中的每个位置都对应一个值。从右边开始数，它们（通常称为数位）分别是个位、十位、百位、千位等。每向左移动一位，数值就会变为原来的10倍。因此，数字1 234的个位是4（代表4），十位是3（代表30），百位是2（代表200），千位是1（代表1 000）。我可以把1 234写成：

1 234=4+30+200+1 000

数学老师把这样的式子叫作展开式，这对理解算术题是非常有帮助的。想象一下如何计算1 234与5 678的和。我可以借助展开式来计算：

1 234=4+30+200+1 000

5 678=8+70+600+5 000

然后，我可以很容易地将相应的值相加：

我们可以得出：1 234+5 678=12+100+800+6 000=6 912。

然而，我们在学校学到的方法充其量只是这一计算过程的简单记录。从右到左，将每一列相应的数值求和：

第一步先计算4+8=12。因为一个数位中写不下12，所以把2留在个位，向十位进1，再进行下一步计算：

理论上讲，下一数位表示的含义是10+30+70=110。但是，我们也可以直接计算一共有多少个10：1+3+7=11。这样一来，数字也超了，所以我们需要向下一位再进1，从而进行下一轮运算：

100+200+600=900：

最后，1 000+5 000=6 000：

乘法是重复相加的一种快捷算法。12×17表示的是12个17。我可以把12个17相加或者17个12相加，来算出答案。但是如果你已掌握了乘法表的话，乘法就要快得多。

想象一下，我有很多棋子。我可以将棋子排列成每行17个、共12行，来解决12×17的问题：

但是，如果我把12分解为10+2，把17分解为10+7，我就可以分组计算：

由于我已经掌握了乘法表，所以我可以计算出每部分有多少个棋子。

所以，12×17=100+70+20+14=204。

这种方法（至少需要204个棋子）被称为网格法。如果要计算293×157，我们可以用一种更先进的方法：

你可能会问，如果我们要计算的数超出了乘法表中的数字，应如何在脑中进行计算呢？这里介绍一个小技巧。当计算一个整数乘以10时，我会直接在该数的尾部加一个0。对于100×200，我会把100写成1×10×10，200写成2×10×10。如果我把它们放在一起，就有下面的式子：

小数

值得注意的是，我可以在两个方向上拓展数位。对于个位右边的数位，相邻的两位相差10倍，个位后分别是十分位、百分位、千分位等。中间可以用小数点表示分开。也就是说，我可以照上面的规则做小数的加法，例如45.3 +27.15：

请注意，我在45.3结尾处加了0，以便让数位匹配，使计算更清晰（对于减法尤其重要）。我之所以这样处理，是因为45.3等于45.30：十分之三加上百分之零仍然是十分之三。正因如此，数学家把45.30称为四十五点三零，而不是四十五点三十。

记住，每乘一次10就表示在2之后加一个0，于是可以得到100×200=20 000。但我不会每次计算时都这样处理。我只是把前面的数字相乘，然后在右边加上相应数量个0。因此，对于50×200，我的思维过程是5×2=10，然后在右面加上三个0。因此，50×200=10 000。回答正确。

回到前面的计算中，可以看到我已经完成了每一列的计算。

我的最终答案是31 400+14 130+471，再做一次求和就大功告成了：

最终答案：293×157=46 001。

还可以运用其他方法，包括长乘法，但你只需要掌握一种运算方法即可。

下面让我们讨论一下加法和乘法的好朋友——减法和除法。

纳皮尔筹

约翰·纳皮尔（1550—1617）是苏格兰数学家、天文学家和炼金术士，他发明了一套做乘法运算的小棒，称为纳皮尔筹。这种算法把每个倍数的运算表刻到一根木条上，例如，用于3倍运算的木条如左下图所示：

因此，9×371=3 339。

据传，纳皮尔曾施展巫术。他有一只黑色的公鸡，他每隔一段时间会命令仆人们独自进入一个房间，抚摸那只公鸡，说公鸡会感受到仆人是否诚实。实际上，纳皮尔事先把烟灰涂在了公鸡的羽毛上。任何有愧疚感的人都不会抚摸公鸡，于是他们的手上就没有沾上烟灰，狡猾的纳皮尔就会发现他们有罪。

第5章

减法和除法

减法和加法的运算很相似。例如，6 543–5 678的计算过程如下：

这样可得到–5+(–30)+(–100)+1 000=–135+1 000=865。我们可以再次使用上一章逐列计算的方法，但是与加法计算中总是出现多余的数不同，减法计算中我们需要处理相反的问题。如果用上一章的解题思路，就有：

这样做没有多大意义。为了得出正确的答案，我需要借位。但根据我的一名学生所说，因为借的位永远不会还，所以借位的最佳说法应是“偷位”。

当注意到3–8的结果是负数时，就可以从上一列数字中借位来为3助力。于是4被划掉并减1，得到3。在这里借一抵十，所以借位后3变成13。13–8=5，于是就有：

下一步的运算为3–7=–4。所以，还得继续从左边相邻的列（百位）借位。100等于10个10，所以这时十位上的3变成了13，这样我就可以继续往下计算了：

下一步运算也需要到千位上借位。从千位借位后，千位数相减，结果为0：

于是，我们就有6 543–5 678=865。

从前文中，我们可以看出加法和乘法关系密切，减法和除法的关系也一样。计算3 780÷15，就是在解决“3 780中有多少个15”这个问题，也是在回答“从3 780中不断减掉15，要减多少次”这个问题。实际上，这种被称为“分割法”的解题思路是应对除法问题的关键。在这种方法中，我不断从被除数中减去除数，直到结果为0为止。

首先，我知道2×15=30，所以200×15一定等于3 000。从3 780中减掉3 000就是：

到这一步，还剩下780。对于15，因为有4×15=60，所以40×15=600。好了，下一步我再减掉它。

最后，还剩下12个15，减完为止：

我统计了一下：200+40+10+2=252，所以3 780÷15=252。显然，如果在乘法上多用功，那么在做除法时用的步骤就会少。

长除法运算也有些复杂，但也是按照相似的办法。

先从左边开始。因为15有两个数位，所以我会考虑前两个数字中有多少个15？两个15等于30，用减法计算余数：

现在，我把注意力转移到7和8，我把8落到7的旁边。那么，78里有多少个15？5个15是75。

最后，我把0落下来，那么30中有多少个15呢？

短除法和长除法一样，但在短除法中，我们会心算出上一步的余数，并把它们放入下一次计算中。短除法可以把分数方便地转换成小数。如果想知道5除以8是不是小数，那么可以计算5÷8：

5中包含0个8，所以余数为5。在商的位置先要写上0，后面还要加上小数点，不然就没有地方写余数了。这样做的道理是因为5=5.0，商里的小数点与5.0中的小数点对应：

50除以8，商为6，余2（如果需要，我可以在小数点之后继续加0）：

20除以8得到的商是2，余数是4：

40除以8正好得到商为5：

所以，我们知道
。这种方法适用于任何分数，对于较难的运算，可以使用“长除法”。在下一章里，我们将遇到一些较难计算的分数。

第6章

分数和素数

在上一章，我们把分数转换为小数，接下来看一下
，这个数非常有意思：

我们很快发现，计算结果一直在循环，即10除以3得3余1，这个过程一直在重复。我们把这种小数叫作循环小数，在某个数上面加点说明这个数一直在循环。

的计算则更有趣。

在这里，我们得到了一个重复序列。我们在序列的首尾数字上各加一个点来表示这个数：

而且，每个以7为分母的分数的重复序列都是相同的，只是起始、终结数字有所不同：

如果你也愿意挑战一下，可以试试把19为分母的分数转换成小数！

只要看一看分母，我们就可以判断它在转换成小数后，是会像上面那样无限循环，还是会得到有限的数位。要做到这一点不难，标准就是，把分母乘以某个数，看它是否能成为10的倍数（10、100、1 000等）即可。如果能转换成功，那么小数部分的计算就轻而易举了。

但在这之前，我们先来了解一个非常重要的数学概念，叫作等值分数，即具有相同值的不同分数。可以举比萨饼的例子来思考。如果我们两个人共享一个比萨饼，每人一半，我们就可以把比萨饼各自切成几份，但是我们拥有的比萨饼仍然相等。同样，早在上学时，我们就学会了这个概念：一半是两个
，或者三个
。

数学老师可能曾经对你说过：“计算分数，先看分母，再看分子。”这句话的深层含义就是指分数的等值特征。

这种方法也可以把分数转换成小数。例如，
转换起来有些麻烦。但是，如果把分子和分母都乘以4，就可以得到：

转换成等值分数之后，接下来要思考的是，能否把分母乘以某数而得到10的倍数。怎样才能判断出来呢？

为了检验这一点，我们需要理解素数的概念。一直以来，它都让数学家为之着迷。简单讲，素数是指只有两个因数的自然数。例如8可以被1、2、4和8整除，它有4个因数，显然它不是素数。5有两个因数，1和5，所以它是素数。1的因数只有一个，所以它也不是素数，因为1不符合只能被1和这个数本身整除的条件。所以，开始的几个素数是2,3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23。

素数之所以如此令人着迷，是因为下面这个算术基本定理，即每个自然数都可以写成素数的乘积，但是这样的写法只有一种。例如：

30=2×3×5

30只能写成这几个素数的乘积，所以我们把2、3和5称为30的素因数。对我来说，素数就像数学DNA（脱氧核糖核酸）：每个数字都是独一无二的，并且只有一组素因数，没有双胞胎，也不用担心克隆！即使像223 092 870这样大的数，也只包含一组素因数（2×3×5×7×11×13×17×19×23）。

那么，这些对于分数有什么帮助？当把分数转换成小数时，为获得有限的小数位数，我们需要将它的分母变为10的倍数。10的素因数是：

10=2×5

为了得到100的素因数，可以写出下面的式子：

所以，100的素因数与10一样，都是2和5（只是多乘了几遍而已）。我们可以看到，对于10的任一倍数，其素因数中一定有2和5。因此，如果分母的素因数是2或5的某种组合，那么就有办法将它乘以某数，从而转换成10的倍数。上面的例子中对于分母是250的分数，我们可以将250分解为：

250=2×5×5×5

式中只有2和5。将这个数乘以4，即2×2，得到1 000。如果分母为240，我们可以将240分解为：

240=2×2×2×2×3×5

式子里面包含一个3，所以简单来说，对于任何分数，只要它的分母为240，转换后的小数一定是无限延伸的。例如：

同时，我们还知道：

对于这个分数，当把它化成最简单的形式时，分母只包含2或5，所以它可以转换成有限位数的小数。

分数的加减

我们在研究分数的时候，发现它们的算术运算是遵循一定的顺序进行的。在做加法或减法前，我们需要把所有分数的分母统一。为了最有效地做到这一点，我们会寻找两个分母的最小公倍数。例如，如果我想计算
和
的和，就要先确定8和12的最小公倍数，结果显然是24。

这是一个头重脚轻的假分数，因为分子大于分母。由于某种原因，这种数字在初等数学中是不成立的，只有达到英国普通高中水平或同等水平以上才成立。我想，这是因为带分数一目了然，更容易理解，但假分数进行计算更容易。为了把一个假分数转换成一个带分数，需要认识到
。这意味着：

减法也可以按照类似的方法计算：

36是4和9的最小公倍数，等值转换将两个数变为分母为36的分数。

分数的乘法和除法

乘法的计算方法很直接，即分子乘以分子，分母乘以分母。例如：

值得注意的是，将一个数乘以真分数，数值会变小。下面，我举一些例子来帮助读者更好地理解分数的乘法。可以看到，乘以
等于除以2，同样，乘以
等于除以3。这种关系叫作倒数关系。2和
彼此互为倒数，如果我把它们以适当的形式写下来，就可以看得更清楚了。

这种方法很方便，因为除以一个数与乘以它的倒数是等效的：

我可以用这个方法来做分数的除法：

15的素因数是3和5，所以
转化成小数时后面的数15字是重复的。

求素数

素数之所以受到数学家的广泛关注，除了算术基本定理之外，还有一个原因就是，至今还没有人发现素数的模式或推导公式。很多人都做过尝试。例如，法国牧师马林·梅森（Marin Mersenne，1588—1648）用下面这个公式计算了一系列数字：

M

n

=2

n

–1

第一个数是1，此时n
为1，2

1

–1=1。第二个数是3，此时n
=2，2

2

–1=3。以此类推，就有了下面的数字：

1, 3, 7, 15, 31, 63, 127, 255, 511, 1 023, 2 047…

梅森指出，根据这个公式算出的一些数字是素数，例如3、7、31和127，它们是数列中的第二、第三、第五和第七个数字。2、3、5和7本身就是素数，所以看起来，如果将素数代入n
，按照公式计算后就应该得到素数。但是7之后的素数是11，而按照公式算出M

11

=2 047，显然它不是素数，因为2 047=23×89。

靠人工识别较大的素数很困难。例如，M

107

是一个33位数字，把它分解成数字的组合并判断它的因数是什么将非常耗时。

进入数字时代，我们有了计算机这个工具，它可以完美地完成计算，并且不知疲倦。20世纪50年代早期，人们用计算机找到的梅森数的位数超过了百位。1999年，第一个百万位数的梅森数被发现。当前的最大记录是M

74 207 281

，它的值超过2 200万位数。

这有什么用呢？数学家总是会出于对事物的热爱而做研究。但是，素数也是现代加密方法的基石。如果我想通过互联网发送一个号码，比如我的信用卡信息，那么心怀叵测的人就会拦截这个号码并花掉我的钱。

为了避免这种情况，因特网使用了加密的方法，用公钥来转换正在传输的号码。这个公钥是一个非常大的随机数字的组合。事实上，它们是由非常大的素数生成的。只有具备私钥的接收者，才能在合适的时间框架内还原这个过程。

网站地址的开头“https”，表示网站使用基于传输层安全协议的超文本传输协议来加密进出计算机的信息。所以，你之所以能快乐地在线购物，这一切都要归功于睿智的数学家。

超长乘法

在1903年的一次讲座上，美国数学家弗兰克·纳尔逊·科尔（Frank Nelson Cole，1861—1926）把M

67

分解为两个数相乘，这个数原本被认为是素数：

147 573 952 589 676 412 927

=193 707 721×761 838 257 287

然后，他亲自写出了这个乘法的计算过程，以证明结果。他算了一个小时。全场鸦雀无声，当科尔默默地回到座位上时，参会人员全体起立，对他报以经久不息的掌声。

第7章

二进制数

第1章中提到了计算机，人们把繁重的计算问题交给了它们，它们是人类智慧的结晶。人类把计算机数字化，即使用电子器件来制造基于二进制计算的机器。这是一个数字系统，参与运算的每列数值都是2的乘方（如1、2、4、8、16等），而人类用来计数的十进制系统是基于10的乘方（如1、10、100、1 000等）。

这其中的原因在于，从电子学的角度可以将电压看成零或非零，而非零可记作1。如果我们用计算机模拟十进制系统，即用0伏电压代表数字0，以1伏电压代表数字1，并以此类推，那么我们就会遇到麻烦，因为计算机元件中的电阻会随着温度的升高而改变，电压也会随着元件之间电线的长度增加而下降。

你可能认为，二进制是现代计算机使用的计数系统，它是一个相当现代的发明。其实并非如此。世界各地的各种文化都曾在不同的情况下使用过二进制。《易经》自公元前8世纪起就被中国人用于算命，这本书使用了阴、阳这两种二元符号构成了三元符号和六元符号。伟大的德国数学家戈特弗里德·莱布尼茨（Gottfried Leibniz，1646—1716）对《易经》非常感兴趣，并在17世纪末设计了现代二进制系统。

后来，英国逻辑学家乔治·布尔（George Boole，1815—1864）在他的著作《思想法则》（The Laws of Thought
）中，提出了使用二进制数的逻辑系统。现在这个系统被称为布尔逻辑。美国数学家克劳德·香农（Claude Shannon，1916—2001）在1937年第一次在电子电路中使用了二进制系统，并表示它可以用来执行算术和逻辑运算。香农使用开关来表示二进制信息，切断表示0，闭合表示1。

在第二次世界大战期间，他与英国数学天才艾伦·图灵（Alan Turing，1912—1954）会面，讨论如何用计算机破解纳粹密码的问题。他们发现彼此的工作可以互补。香农在1948年发表的题为《通信的数学理论》（A Mathematical Theory of Communication
）的论文掷地有声，这也使他成为现代数字计算机之父。

如果你也想和计算机一样做算术，你将欣喜地发现，计算规则是完全相同的。你只需记住在二进制中，1+1=10。

例如，101+110的运算是这样的：

1 010–111的运算也类似，但请记住10–1=1：

101×110的运算过程如下（请注意，根本不需要用到十进位乘法表）：

于是10 100+1 010=11 110。

对于除法1 010÷100，可以这样计算：

注意，在二进制中也可以有分数，小数点右边的数位表示
、
、
等。所以，这里的0.1表示
。

你可以把这里的所有计算都转换成十进制来验算一下。读者们，快来一试身手吧！

计算机的计算速度取决于芯片中开关（或晶体管）的数量，以及元件的散热程度。本书成稿时，在一个小型商用计算机芯片中就能放置70亿个晶体管。1965年，英特尔公司的联合创始人、美国企业家戈登·摩尔（Gordon Moore，生于1929年）指出，芯片技术的进步使它所装载的晶体管数量每两年就增加一倍，这个过程也被称为摩尔定律。

在过去5年中摩尔定律处于停滞状态，因为我们达到了物理极限。现在生产的晶体管尺寸小到用纳米来度量，也就是说你可以在一个点的面积上安装上百万个晶体管。那么，未来将如何发展呢？

一种可能性是开发依赖于量子力学奇特效应的量子计算机，这在理论上可以使量子计算机比传统数字计算机的运算快很多。

值得一提的是，计算机与人类的高效是同步的，有时，二进制和十进制之间的差异可能意味着生死之别。1990年8月2日，伊拉克开始入侵科威特，海湾战争开始。萨达姆·侯赛因领导的伊拉克拒绝撤离刚占领的科威特，除非以色列让出“占领”的土地。

8月17日，包括美国和英国在内的34个成员国组成的联盟发起了“沙漠风暴”行动，目的就是解放科威特。伊拉克军火库中的飞毛腿弹道导弹是苏联在冷战时期发展起来的新型武器。弹道导弹实际上就是火箭，它借助所携带的燃料可以进入地球大气层外，然后在重力作用下击中目标。其射程有几百千米，伊拉克用它们来袭击以色列、沙特阿拉伯等目标。

美国军方在几个地方布置了爱国者导弹发射装置。爱国者导弹非常快速和敏捷，与高精度雷达相结合，理论上能够摧毁空中的飞毛腿导弹。爱国者系统使用雷达信息来判断飞毛腿导弹的速度和方向，从而计算出它的轨迹，并计算出爱国者导弹的发射地点。这不是多困难的事情，因为爱国者系统检测飞毛腿导弹时，飞毛腿导弹只是在重力的作用下下落。

精确的计时对于这项工作来说至关重要。爱国者软件的时钟跟踪时间以
秒计。也就是说雷达每秒记录10次，以跟踪飞毛腿的行踪，并更新对其轨迹的预测。

早些时候，计算机使用二进制系统。要计算出二进制的
，需要计算1÷1 010。

在这里我把二进制的长除法略掉，直接告诉读者用二进制表示的
是一个循环小数：

我可以把这个数写成
。它使用了我们在前文看到的符号。

爱国者系统所使用的计算机可以处理多达24位数字。这似乎相当精确了，但是，由于二进制的
是循环小数，所以他们必须要切断数字的尾部。换算回十进制系统后，实际时间就不是测量的
（或0.1）秒，而是0.099 999 91秒，误差是0.000 000 09秒。这个时间看似微不足道，但随着时间的推移，误差会越来越大，因为时钟每秒钟就快了
秒。

1991年2月25日，在沙特阿拉伯已经运行了大约100个小时的爱国者系统电脑总误差约为
秒。

同样，这似乎也不是一个严重的错误。然而，从空中坠落的飞毛腿，其速度约为每秒1.5千米，飞毛腿在这段错误的时间内行进了约500米。

这意味着，爱国者导弹将会朝着错误的地方发射，或者根本不能发射，因为雷达无法找到飞毛腿的位置，可能认为这是一次错误的检测。

于是就有了在沙特阿拉伯发生的那次事件。一枚飞毛腿导弹击中美军营房，造成28名士兵死亡，更多人受伤。一切都是由舍入误差引起的。

正因如此，学会舍入变得非常重要，我们将在下一章中详细分析。

第8章

精确度

细节决定成败，在当今这个时代，我们需要应对很多细节。数学家和科学家经常处理具有高精度的数据或测量值。

例如，德国粒子物理学家彼得·特鲁布（Peter Trueb）把数学常数π的数值扩展到了超过22万亿位（截至撰写本书时）。可是，如果你想计算出一个圆形花坛需要多少堆肥，完全没有必要计算到这种精确度。就连我的智能手机的计算器上显示的π的值也包含12个小数点。但面积的计算不需要包含这么多小数位的精确度。

请注意，虽然在日常英语中我们会混用准确（accurate）和精确（precise）这两个词，但是精确并不等于准确。如果我说我昨晚喝了2.734 5个酒精单位的酒，这是非常精确的，但如果我实际上喝了3.2单位，前者就是不准确的。

在数学中，当需要降低精确度，同时还要尽可能准确时，我们将用到“舍入”的计算过程。舍入的方法分几种。

我们在学校学习的第一个方法是舍入到最近的数值，当然这一接近值需要指定。例如，指定最近的数位是十位，那么43可以舍入到40；如果指定最近的数位是百位，那么2 893可以舍入到2 900；如果指定的数位是千位，2 893就约等于3 000。数字越大，我们越需要做舍入计算。房价通常舍入到千位，甚至五千或万位。“三叉戟核潜艇的成本为310亿英镑”比“三叉戟核潜艇的成本为31 264 358 769.73英镑”的表述更加妥当。

舍入背后的意义在于，在保证准确的前提下，以更低的精度表现数字。如果要把57舍入到最近的十位，那么必须在50或60两个数中做出选择。我们选择的是60，这个选择更准确，因为60比50更接近57。

如果把250舍入到最近的百位，就会出现一个小问题。我们要在200和300之间做选择，但250正好位于两个数中间，我该选哪一个好呢？按照惯例，我们会在这种情况下进位，所以300就是正确的答案。

为什么惯例是这样呢？其中一个原因是，当我进位时，我可以少做检查。当我把250进到最近的百位时，我看到数字5就可以进位了。但如果我们想舍去后面的数字，还需要检查下一个数字，看看它是否为0。所以，上述进位的效率更高一些。

如果你已掌握了保留到最近数位的方法，一般来说下一步就要学习如何舍入到小数位。思维过程是一样的。如果我想把1.234保留到小数点以后两位，我仍然要保持最后答案的准确性。1.234在1.23到1.24之间（有些人认为1.234在1.230到1.240之间更容易理解），我认为它更接近1.23。解决这一问题的捷径是看第三位小数。如果它是0、1、2、3或4，我们就舍去，也就是说第二位小数不变。如果第三位小数是5、6、7、8或9，那么第二位小数就加1。这就是通常所说的四舍五入。

如果舍入时遇到数字9，就要改变前面的数字。例如，我想将1.96保留到小数点后一位，因为6大于5，所以小数点后的9加上1得10，于是我写下0，然后进1位，最后得到2.0。如果检查一下，我们也会发现1.96介于1.9和2之间，并更接近2。

到目前为止，我们已经了解了怎样保留到最近的小数位。但是，如果计算中包含不同大小的数字，应遵循怎样的规则，才能保证所有数字具有相同的精度呢？

例如，计算5 234×0.726时，我无法将它们都保留到最近的百位，因为0.726接近于0。并且我也不能将5 234保留到任何小数位，因为它就没有小数。

因此，最后我们还需要学习一个规则，即有效数字，来帮助我们应对上述问题。我们可以从左边第一个不为0的数字开始计算有效数字。所以，5 234的第一个有效数字是5，0.726的第一个有效数字是7。如果我将这两个数字“保留一位有效数字”，我的结果中就将包含一个非0数字（不考虑前面的0）。

以5 234为例，先要考虑千位数列中的5。当我将5 234保留有效数字时，可以保留到最近的千位数，因为这是第一个有效数字的位置。因此，按有效数字计算，5 234可以保留为5 000。

同样，0.726的第一个有效数字是十分位上的7，所以把这个数字保留一位有效数字就相当于保留到十分位，结果就是0.7。所以计算过程就是：

5 234×0.726 ≈ 5 000×0.7=3 500

可以看到，保留一位有效数字让计算变得更简单，所以上面的计算过程可以用于估算。在检查计算结果时，估算非常有用。例如，如果我们人工计算5 234×0.726后，得到的答案是379.988 4，而通过估算知道结果应该约为3 500，就可以验证刚才的答案是不正确的。好好检查一下，我们会发现5 234×0.726应该等于3 799.884，所以我们犯了一个典型的错误——小数点的位置搞错了。做算术时，估算是一种非常有用的自动更正方法。

第9章

乘方

在日常生活中，乘方（或指数，两种叫法都可以）很少见，但就数字的大小和本身的意义来说，它们非常强大（在英语中，乘方一词也有强大的意思）。乘方可以表示非常大的数字（比如你的硬盘有多大空间）或者非常小的数字（比如维生素片中含有的有效成分）。

三个5相乘，可以写成5

3

，上标3是一种简便的写法。见下式：

5

3

=5×5×5=125

我们把5

3

说成是“五的三次方”或“五的立方”。通常这个式子会被误认为是5×3，那样就只能得到15，比起乘方的结果要小得多。我们对于10的乘方很熟悉，因为这与阿拉伯数字体系中使用的位值数列之间的关系相同：

我们会发现10的乘方符合以下的等式：

10

1

=10（十）

这说明了一个普遍的乘方法则，即任何一个数的一次方就是这个数本身：

a

1

=a

10的乘方用处很大，在英语中人们使用前缀来表示十的几次方。举例来说，“kilo-”代表10

3

或1 000。因此，1千米（kilometre）是1 000米，1千克（kilogram）是1 000克，1千瓦（kilowatt）是1 000瓦特。大部分前缀表示的是以10的三次方为基准的倍数关系：

10

3

：千——kilo——（k）

10

6

：百万——mega——（M）

10

9

：十亿——giga——（G）

10

12

：万亿——tera——（T）

在上面的例子中，后面几个数量级用来描述计算机的数据处理能力，但我希望在不远的将来，千兆（P, 10

15

）和百万兆（E, 10

18

）的使用也变得很平常。

比宇宙还大的数字

1920年，美国数学家爱德华·卡斯纳（Edward Kasner）想给一个巨大的数字——10

100

取个名字。他9岁的侄子把这个数字叫作“googol”。这个数字特别大，整个宇宙也只有10

80

个原子，也就是说googol是10

80

的100 000 000 000 000 000 000倍！

如果这还不够大，那还有一个更大的数字——googolplex，也就是googol的googol次方。googol有100个0，而googolplex有googol个0。

数学家们发现，当计算乘方的乘法或除法时，我们可以用两种简便的方法。举例如下：

5

3

×5

4

=(5×5×5)×(5×5×5×5)

括号内的数字是5

3

和5

4

的展开式，可以看到答案是7个5相乘，即5

7

。我们不用把所有的5都写出来，也能很快计算出得数。请注意，数字7等于把两个乘方的次数相加：

5

3

×5

4

=5

3+4

=5

7

一般来说，如果把同一个数的不同次乘方相乘，就有下面的规则：

a

n

×a

m

=a

n+m

计算乘方的除法时，方法同上。例如：

如果我把8消掉，就有：

可以看到，最终的结果就是乘方的差值：

8

5

÷8

2

=8

5–2

=8

3

或者，我们可以写成：

a

n

÷a

m

=a

n–m

这条定律能帮助我们理解零次方所表示的含义。如果计算3

4

÷3

4

，两个乘方的差值就是：

3

4

÷3

4

=3

4–4

=3

0

道理很明显，某个数字除以它本身，结果只能是1，所以3

0

必须等于1。这推导出另一个定律，那就是任何数的零次方都是：

a

0

=1

负数的乘方

如果我用上面的办法计算小乘方除以大乘方，那么得到的乘方次数就是负数：

7

4

÷7

9

=7

4–9

=7

–5

下面我把上式写成分数形式：

这意味着
，或者说1被7

5

除，这个结果值很小。一般来说：

让我们回到10的乘方：

10

0

=1（一）

10

–1

=1/10（十分之一）

10

–2

=1/100（百分之一）

10

–3

=1/1 000（千分之一）

同样，10的乘方次数为负数的值，也和一些前缀相关：

10

–2

：百分之一——centi——（c）

10

–3

：千分之一——milli——（m）

10

–6

：百万分之一——micro——（μ）

10

–9

：万亿分之一——nano——（n）

如果看一下维生素的药瓶背面，就会发现某些矿物质的计量单位是微克。纳米指的是一个分子的大小，于是便有了“纳米技术”这个词。我们不能认为负数次的乘方所得的结果也是负数。实际上，结果应为小于1的正数。

分数的乘方

如果你认为前文的负数次的乘方已经很难掌握，那么分数的乘方可能要更困难了！回忆一下上文提到的公式：a

n

×a

m

=a

n-m

，所以有：

两个
相乘，等于6。这让我们想起之前讲的平方及平方根的部分。当
乘以自身而得6时，它一定是6的平方根：

一般情况下，我们知道：

平方根前面如果带了±号，就有了一些细微的区别。当单独描述平方根（即没有±号）时，只指正平方根。但同一个数字也有一个负的平方根，这是因为负数乘以负数得正数（负负得正）：

4×4=16

(–4)×(–4)=16

所以+4和–4都是16的平方根，正负（±）符号也表示答案不唯一。

同理，其他分数次乘方也代表不同的根。某数的
次方相乘三次，结果也会得到这个数，这表示
次方的值与立方根相同：

注意，这里没有±号。4的立方根也为正，因为三个负数相乘的结果是负数。例如，我们知道8的立方根是2（因为2×2×2=8），但是(–2)×(–2)×(–2)=–8，而不是8。

一般来说：

乘方及它的应用

乘方通常用于描述复合单位，这些量本身没有单位。例如，我们把米当作长度单位（通常使用带10次方前缀的一些长度单位，如千米、厘米、毫米等），但是我们用平方米（m

2

）来表示面积。它是一个复合单位，因为没有哪个单独的单位可以表示面积。当然，我们可以用英亩或公顷等单位，避免使用乘方。

有时你也会看到负指数（指数即乘方次数），通常使用“每”（意思是“除以”）这个字来表示。速度就是一个复合单位，一些汽车的仪表板会把每小时的公里数显示为公里·小时

–1

（kmh

−1

），而不是公里每小时（kph）。后者是数学意义上的说法（kph只是“公里每小时”的简单表示方法），而前者是公里乘以小时的负一次方：

某数的–1次方，等于用1除以这个数字，因此它是一种表示汽车速度单位的简单数学方法。

公亩的由来

公顷（hectare）有时被用作面积单位，但很少有人知道它的真实故事。公亩（are）是一个描述土地面积的旧制单位（但仍然是米制单位），1公亩代表边长为10米的一块正方形的土地面积，该单位和其他米制单位在18世纪末法国革命后被一同引入。“hecto-”实际上是一个前缀，表示10

2

或100。把“hecto”和“are”放在一起，可以组成一个新词——公顷，1公顷等于100×10×10=10 000平方米。1公顷大概等于2.5英亩，相当于一个足球场的大小。

许多非常重要的方程都使用乘方。爱因斯坦的E
=mc

2

为核能的发展铺平了道路，牛顿的F
=Gm

1

m

2

r

-2

可以描述行星的运动。费马大定理涉及希腊数学家丢番图（Diophantus）的方程：a

n

+b

n

=c

n

。

在本章的开头，我曾说过，乘方或指数可以让我们用很少的数字来表示很大的数字，而技术人员经常用科学计数法来表示它们。科学计数法是指把一个数字表示成一个1~10之间的数乘以10的乘方的形式。例如，真空中的光速（爱因斯坦方程中的c
）为299 792 458米·秒

–1

（或米/秒），可以保留到只有一个有效数字，即300 000 000。在这里，我们用10的乘方将其标准化：

300 000 000=3×100 000 000=3×10

8

这个数字在计算中用起来更方便，我们也不用小心翼翼地输入冗长的原始数字，避免出错。实际上，现代科学计算器有一个“×10

x

”键，也是基于这个原因。

牛顿方程中的G
的值是0.000 000 000 066 740 8 m

3

kg

–1

s

–2

，可以转换为6.7×10

–11

。所以，无论是做天文计算还是微观计算，或者只是想区分十亿和百万级别的数字的差别，指数或者乘方都是必备的工具。

体重指数

体重指数（BMI）的计算公式为：

BMI=质量÷身高

2

质量的单位是千克，身高的单位是米。标准健康值为18.5~25千克/米

2

。例如，某人身高1.7米，体重70千克，其体重指数就超过了24。这项指标可以提供一个大致的概念，即某人的体重相对于身高来说是否合理，以此作为一个健康方面的依据，来判定是否需要增加或减少体重。很多人都计算过自己的体重指数，特别是在杂志或网上看到相关信息后。然而，易混淆的是人们可能会将身高的平方按乘以2倍计算，如果那样做，就会低估你的体重指数（除非你的身高超过两米），而且身高越矮，体重指数越低。你可能本来只能吃胡萝卜，但因为糟糕的数学知识，却伸手拿了一块蛋糕。

第二部分

比率、比例和变化率

第10章

百分数

如今，人们离不开百分数。特别优惠、利率、年度利率（APR）、通货膨胀、选举波动、体脂肪、税收和酒精饮料等，都用百分数来表示。虽然这些例子只是百分数应用的部分领域，但也说明了百分数对于现代生活的重要意义。

百分数是分母为100的分数，源于拉丁语“per centum”（以百计数）。它的写法“%”来自意大利商人的速记法（原写作per cento）。百分数流行有两个主要原因，一个原因是大多数货币是十进制的，所以金融计算中会直接使用百分数；另一个原因是，百分数很容易比较。

可以试着想象一下，这个世界如果没有百分数会怎样。你要在两个储蓄账户之间选择，一个以
计息，另一个以
计息，选哪一个呢？若不简化，这两个分数很难比较。但是，我如果让你比较11.74%和11.8%，就比较容易了。

由于百分数从本质上讲也是分数，所以它们的算术运算遵循相同的规则。然而，在处理百分数时，我们往往都会使用乘法运算。

如何计算百分数

当我知道薪水中的一部分会缴税时，发薪日收到工资条的喜悦就会减半。如果我一年挣25 000英镑，还得付23%的税，那么税务部门会得到多少？

税务部门从每100英镑中拿走23英镑，所以我可以把我的薪水除以100，看看当中有多少个100英镑，然后再乘以23：

25 000÷100×23=5 750（英镑）

我先除以100还是先乘以23并不重要，所以我也可以这样写：

25 000×23÷100=5 750（英镑）

同理：

25 000×23%=5 750（英镑）

所以说，若想计算一个数的百分数，我只要乘以这个百分数就可以了。当然，你也可以用小数来表示百分数：

25 000×0.23=5 750（英镑）

百分数的加减

真是快乐的一天——我得到了5%的加薪！为了计算新的年薪，我用上面的方法计算出工资的5%，然后加上它就是我的新收入。但是，新工资是我原来工资的105%。所以，新工资是：

25 000×105%=26 250（英镑）

这里只需要一个步骤，而不是两步（先计算工资的5%，再做加法）。如果你习惯用小数，可以用2 500×1.05得到相同的结果。

下面我们再来计算百分数的减少，由于我不想让工资减少，所以我们来举一个销售的例子。你最喜欢去的服装店举办了为期一天的促销活动——“所有标价商品减价15%”，如何计算23英镑的T恤衫的新价格？我们同样可以计算价格的15%，并从原来的价格中减去这个数，但这需要两个步骤。我发现原价在减少15%后只剩下85%，我就可以计算出：

23×0.85=19.55（英镑）

颠倒的百分数

我最近听说，超市里售出的食品利润常常高出35%。那么，我怎么才能计算出57.24英镑的商品除了利润，成本是多少？

要做到这一点，我需要知道，为购物支付的价格是原始价格的135%，所以除以135才能求出1%的价格是多少，然后乘以100就得到了原始的价格。

57.24÷135×100=42.40（英镑）

我也可以这样算：

57.24×100÷135=42.40（英镑）

因此就有：

这个百分数是颠倒的，但是回忆一下，乘以一个分数和除以它的倒数是一样的：

所以如果想从百分数变化中找出原始值，就要除以这个百分数。

如何计算还款额

我们很多人都需要贷款购买大型、昂贵的物品，比如房产和汽车。银行为了赚钱而收取利息，通常用年度利率来表示。

如果以5%的固定利率贷款的话，你可能会认为在贷款期限内，你的还款额全部都用于所欠款项。但实际不是这样的。因为你支付的还款额被分成两部分：一部分偿还当月累计利息，另一部分偿还本来的金额。

举个例子，假设我以每年12%的利率借了20 000英镑。在第一个月结束时，我需要在20 000英镑的基础上支付1%的利息（年利率12%折合成月利率1%）。这就用到了上面讲到的百分数增加的算法：

20 000×1.01=20 200（英镑）

如果我每月支付500英镑，其中200英镑用于支付利息，剩下的300英镑用于偿还我所欠的债务，那么在第一个月结束时，我还剩余欠款20 200–500=19 700英镑。

在第二个月结束时，按下式计算利息为：

19 700×1.01=19 897（英镑）

500英镑的还款中有197英镑用于支付利息，剩余303英镑用于偿还本金，而我这时的欠款余额是19 397英镑。如果我在第二个月按时还款，欠款会再次减少，这一过程将一直重复，直到还清贷款为止。

当偿还房屋抵押贷款时，这种影响尤其明显。因为前期主要还的是利息，所以贷款本金像蜗牛一样慢吞吞地减少，最初的几份年度报表也会相当令人沮丧。但是随着时间的推移，情况会有所改善。

银行用来计算贷款还款的公式相当吓人，它会让你时刻想着在期末还清所有的债务：

如果我在25年（25×12=300个月）内以5%（月利率为：5%÷12=0.42%）的固定利率抵押贷款15万英镑，那么就有：

如果对于–300有疑问，请复习前文第9章内容。用计算器算起来很方便，我会得出：

我最终共应偿还880.38×300=264 114英镑，比我借的时候多100 000英镑。

伯努利、欧拉和

e

很多数学家都想知道多年后利率会如何变化。雅各布·伯努利（1654—1705）注意到，不仅是利率，就连利率的计算频率也会影响还款额和最终支付的总金额。

为了说清楚，不妨想象一下在上例中，如果银行每天收取利息会是什么情况。日利率将是
，每天的还款额是28.80英镑，相当于每月支付876英镑。所以每月只少还了一些，可那也比之前好啊！相反，如果银行每年收取利息，每月的还款将是886.91英镑。

可见，利息计算得越频繁，对你越有利。投资也是如此。

伯努利得出结论：如果持续计算利息，你需要计算的公式是：

这个公式看起来很吓人，但却涉及一些重要的数学概念。“lim”是“极限”一词的缩写，而“n
→∞”表示“n
趋向无穷大”。请记住：无限不是一个数字，我们无法在计算和公式中使用它。这就是数学家的思维方式：当n
非常大时，（1+
）

n

的值会发生什么变化？分数部分随着n
的增大而变得越来越小，n
越大，整个值就会越小，但是乘方次数的增加意味着这个值会增加很多倍。这正是我们在付利息时应该做的考量：多付几次少额的钱会减少所付总额。

伯努利在研究银行账户的应计利息时发现，在一年中享受到的最多的利息是初始投资乘以2.7的乘方（乘方的次数是利率值）。如果我以每年5%的速度投资100英镑，并在一年中不断地获得利息，我会得到：

100×2.7

0.05

=105.09（英镑）

如果这笔利息在年底一次性付清，这105英镑不会有大幅增收，获益有限。但随着时间的推移，人们以更精确的方式计算，2.7的后面就增加了更多的小数位。1978年，美国苹果公司的联合创始人史蒂夫·沃兹尼亚克（生于1950年）用一台早期的苹果电脑计算出了它后面的10万位数。我们知道这个数字像π
一样，永远不会重复：

2.718 281 828 459 045 235 360 287 471 352 662 49…

这个值出现在数学的很多领域，原本看似毫不相干。一位著名的瑞士数学家莱昂哈德·欧拉（1707—1783）在他的力学（描述了事物的运动原理，而不是如何修理机器的学科）著作中，用字母e
来表示这个数字，因此它也被称作欧拉数。这个数字也因欧拉的名声而被广泛使用：

e

iπ

+1=0

1和0代表自身，是计数和其他数字的基础。π
表示几何的圆形特性。i
是–1的平方根，是一个并不存在的虚数，在各种不可解的方程中，虚数大有用武之地。这个简洁的表达式包含5个最重要的数字，许多人认为这是整个数学中最优雅（也有人说是最美丽）的方程式。

第11章

统一度量衡

量纲分析被科学家、工程师和数学家用来检验他们的最新公式对于所用单位是否有意义。下面是正方形面积的计算公式：

正方形面积=边长×边长

我们知道，面积是以平方米为单位的。如果我们看方程式另一边的单位，即“边长×边长”的部分，就会发现这两个单位都是米；相乘时，米乘以米等于米的平方，方程式两边的单位互相匹配。分析公式的量纲虽不能保证公式的正确性，但可以作为一个有用的工具。

圆的面积计算公式是：

圆的面积=π×半径×半径

分析量纲后，我们发现该式与前面的示例完全相同。然而，我们需要把老朋友π找出来，才能得到正确的答案：

圆的面积=πr

2

对于π，它不会影响我们的量纲分析，因为它本身就不具有量纲。π是一个没有单位的常数，我们不会以米、千克或其他任何单位来衡量π。所以它是一个无量纲常数，多年来人们一直致力于研究这种量的价值。

18世纪后期，法国大革命中最大的成就之一就是引入了公制。由于十进制用起来非常方便，革命者也正好需要一个新的统一的度量衡，所以结果就顺理成章。这里还有另外一个原因，那就是自文艺复兴以来，自然哲学家（现代科学家和数学家的前身）一直频繁沟通，迫切地需要用一种更通用的方式来传递数量。

这个体系多年来不断完善，但其基本思想是基本单位越少越好，其他测量所需要的单位可以由这些基本单位导出。最初，基本单位包括米（长度）、千克（质量）和秒（时间）。法国革命者将从北极点经巴黎到达赤道的距离定义为一千万分之一米。千克最初是指1 000平方厘米的水在刚超过冰点温度时的质量。1899年，它被重新定义为“国际千克原器”（International Prototype Kilogram）的质量。这是一个精心制造的圆柱体，由极其耐磨耐腐蚀的铂铱合金制成。在之后的几年中，更多涉及基本物理常数的概念也因此得到了订正。秒是一种已使用很久的时间单位，这种将一小时分为60等份的计时法起源于古代文化中第一次测量时间所用的数字体系。现在，秒的定义与一种叫作铯的金属原子及其恒定的振动频率有关。确切地说，1秒是铯原子振动9 192 631 770次所需的时间。

随着我们对宇宙认识的提高和更多测量的需要，又增加了其他基本单位：开尔文（温度单位），安培（电流单位），摩尔（一定质量物质的量），坎德拉（发光强度单位）。这7个单位现在被称为国际单位制（SI）的7个基本单位，我们可以用上述基本单位来描述物理世界中的所有物质。

随着我们对世界理解的深入以及需要的增加，我们也使用了许多衍生或复合单位。例如，升是一种体积单位，等于千分之一立方米，但是在周一早上的上班路上，人们睡眼迷离时，一升汽油的概念要比千分之一立方米更清楚。许多衍生单位是以科学家的名字命名的，以表示他们的研究在那个领域的重要性。英国天才艾萨克·牛顿（1642—1726）以创立引力这个概念而闻名：

牛顿第二定律：力=质量×加速度

质量作为国际单位制中的基本单位，用千克度量。加速度的单位是米/秒

2

。所以，力的单位是“千克·米/秒

2

”。我们可以把这个较长的复合单位称为牛顿。

布莱兹·帕斯卡（Blaise Pascal，1623—1662）是一位法国人，他除了在流体方面做了很多工作外，还发明了液压机和注射器。他的大部分研究都集中在压力上：

正如我们刚才看到的，力的单位为千克·米/秒

2

，面积的单位是平方米。因此，压力的单位应该是千克·米/（秒

2

·米

2

），化简后为“千克/（秒

2

·米）”。显然直接把压力的单位用帕斯卡表示，人们更容易接受。

以上两个定义都包含“每秒”的形式。当我们将某个量以时间单位划分时，我们观察的是该量在某个时间单位内的变化。这种现象在科学和数学中非常普遍，我们称之为变化的速率。最常见的就是速度的变化。你可能在学校中已经学过，我们可借助于下面这个三角形理解：

作为一名数学老师，我想说的是利用这个公式可以算出平均速度。例如，如果我乘火车从约克到伦敦，行驶距离是200英里

[1]

，耗时2小时，根据这个公式我的速度就是200÷2=100英里/小时。但这显然是一个平均速度，因为火车中途还会经历停车、加速、减速的过程，最后才到达伦敦。

速度是一种变化率。在本例中，它表示的是我每小时走了100英里的距离。我的位置相对于起点改变了100英里。加速度指的是速度的变化率，即在一定的时间内，速度变化了多少。物体下落时，受重力影响，会以9.81米/秒

2

的加速度运动。这个加速度表示下降物体的速度每秒增加9.81米/秒。这个速度相当快，因此除了猫以外，几乎所有东西从足够高的地方摔下来，都会粉身碎骨。

月球上的加速度仅为1.66米/秒

2

，所以穿上比自身还重的宇航服的宇航员能够在月球表面轻松弹跳。

我们的一生都在体验9.81米/秒

2

的加速度，我们总拿其他加速度与“重力”进行比较。在加速度的影响下，速度的大小和方向会发生变化，汽车在拐弯时，我们就会感受到这股力量。过山车产生的加速度可能高达地球引力的6倍，即6g。这么大的加速度，只在短时间内还可以承受。宇航员和战斗机飞行员经过训练，可以更长时间地承受较大的加速度，经常穿重力服可以将他们的血液从身体挤压到大脑中！

减速过程也可以有加速度，所以汽车中增加了碰撞缓冲区，它可以让速度的变化经历更长的时间，从而降低整体的加速度。安全气囊也可以有效地避免身体承受较高的加速度。

火星气候探测器

在公制系统发明几百年后，我们发现世界各地仍然在使用旧系统。在英国，人们还是喜欢用品脱

[2]

作为啤酒和牛奶的计量单位，用英里计量路程。在一些行业中，美国也使用和英国类似的度量系统，但不完全相同。

上述情况有时会引起诸多不便。1983年，加拿大航空公司的一架飞机在飞行途中燃油耗尽，机型是美国波音767，因为地面机组人员没有以千克计算装载的燃料，而是以磅

[3]

计。1千克比两磅还多，也就是说燃料还不到一半。再加上燃油表运转不灵，导致飞机不得不紧急降落在一个旧军用机场（现在是赛马场）。幸运的是，没有人受重伤，飞行员因没有准确检查燃油而被降级，但同时因为思维敏捷和技术过硬而获得嘉奖。

1999年，火星气候探测器从地球出发，预计9个月后进入环绕火星的轨道，以研究其气候变化。但在发动机将其送入轨道后不久，它就与地面失去了联系。随后的一项调查发现，一个分包商使用磅而不是由国际单位制衍生的牛顿来计算发动机产生的推力，导致了运算错误。

这是一个非常严重的错误，原因有几个。第一，量纲分析显示，磅和牛顿不是同一个量度：牛顿是力的量度，而磅是质量的量度。第二，发动机的异常表现事先已被标记，但是没有得到重视。

结果就是，探测器进入火星大气层的速度过快而分崩离析，未能完成任务。这个项目耗资超过600亿美元。

[1]

1英里≈ 1.61千米。——编者注

[2]

1品脱≈ 568毫升。——编者注

[3]

1磅≈ 0.45千克。——编者注

第12章

比例

比例的概念似乎是显而易见的，但也并非总是如此。你准备了4个人的餐点，但当你知道有8个人要来吃晚餐时，你的本能反应就是随着客人数量的加倍，餐点也要加倍。这是因为客人的数量和餐点的量是成比例的。但是如果其中一个客人带了一个朋友，总数增加到9人呢？突然间，事情就不那么简单了。

在数学家看来，这表示客人的数量和我需要准备的意大利面的量之间存在着一定的关系。如果原来需要300克意大利面，那么我可以这样计算我应准备多少餐点：

如果4位客人需要300克意大利面，

1位客人就需要300克/4=75克意大利面，

所以9位客人需要75×9=675克意大利面。

这种方法叫作整体法。我们先算出一人的餐量，再计算出最后的答案。还有一种方法是列出一个求所需面食的公式。然后，不管你有多少客人，都可以方便地计算出总数。假设客人的数量是n
，所需的面食质量是m
，数学家为得出公式，第一步就是写出：

m
∝ n

这个符号的意思很简单，即“成正比”。我们还没有一个可用的公式，但已经列出了基本假设，现在需要添加一些数字信息。在整体法中可以看到，一个客人需要75克意大利面，然后再乘以客人的数量，就得到了需要的总数。我们现在有n
个客人，所以我的公式就变成：

m
=75×n

在这个例子中，75叫作比例常数，它把两个变量m
和n
联系起来。

在这个例子中，客人的数量和面食的数量呈线性比例关系。这是因为两者的关系可以被绘制成穿过原点（图的左下角，其中m
和n
都是0）的直线：

出错了：在日期线上的F–22

美国军方F–22猛禽是战斗机中的佼佼者。它集中了空气动力学、工程和航空领域的最新研究成果，几乎不可能被雷达探测到，并配备了高性能计算机，可以管理飞机的方方面面。

但计算机若崩溃就会造成比较大的问题。

这件事发生在2007年2月。12架F–22战斗机从夏威夷的基地飞往日本，它们越过了国际日期变更线。这条线从美国阿拉斯加州和俄罗斯东部中间向南穿过太平洋，绕过岛屿群，经过新西兰等地。如果飞机从东飞到西，就会损失24个小时的时间，这12架飞机就遇到了这种情况。

美国军方未公布究竟是哪个地方出了问题，但我怀疑是飞机可能突然无法计算飞机运行的变化率。由于多个系统都报出了异常参数值，所以飞机的导航和通信系统完全失灵。幸运的是，它们当时在空中加油机附近，可以很快自行飞回位于夏威夷的基地。造价1.48亿美元的飞机，竟然不能随便飞！

不是所有成比例的数都会形成一条直线。想象一下，我的公司是生产和销售方形瓷砖的，瓷砖的长度明显与其面积有关，但两者的关系不是线性的。如果我把瓷砖的长度加倍，面积就增加到原来的4倍：

事实上，因为瓷砖的面积是长度的平方，所以两者的关系就是：

面积∝长度

2

意大利面和瓷砖这两个例子中涉及的都是正比例关系——随着一个值的增加，另一个值也成比例地增加。反比例是指当一个值增加时，另一个值会成比例减小。例如，在音乐节工作的收垃圾小组，他们清理垃圾的时间会随着收垃圾人数的增加而减少。在这种情况下：

如果我知道10个人需要50个小时才能收完垃圾，我就可以通过引入一个比例常数，我称之为k
，把这个关系变成一个公式，即：

从这里我可以看到k
=500（500乘以
等于50），所以我的公式变成：

其中t
是收垃圾的时间，n
是收垃圾的人数。有一个古老的问题：“如果8个挖掘机挖8个洞需要8个小时，那么1个挖掘机挖1个洞需要多长时间？”我们的大脑中富有诗意的部分很容易将答案锁定为“1”，但其实数学计算会给出一个不同的答案。正确的答案应该是8个小时。整体法可以用来解释“工时”的概念——1个人1个小时能完成多少工作。8个挖掘机，8个小时，8个洞清楚地表明每1个挖掘机在8小时内管理1个洞。因此，挖1个洞的任务是8小时。

日常中，比例通常指的是物体长度和宽度的比较。某些事物的相对比例有时是令人赏心悦目的。几个世纪以来，许多数学家、科学家、哲学家、建筑师、设计师和艺术家都对这种现象着迷。

几何之父欧几里得（活动期：约公元前300年），是第一个描述现在被称为“黄金比例”的人，黄金比例可以使事物看起来颇具美感。他考虑的是线，但我认为如果我们以矩形为例，更容易欣赏它的美。

上面这个矩形的宽度和高度正好符合黄金比例。很多人说，这使它看起来非常令人赏心悦目，建筑师利用这种比例设计了从中世纪清真寺到现代建筑的很多作品。瑞士建筑师查尔斯–爱德华·让纳雷（Charles-Édouard Jeanneret，1887—1965），他的另一个名字更广为人知——勒·柯布西耶（Le Corbusier），就在作品中广泛使用了这个比例。

这个矩形的主要特征是，如果我把它切成一个最大的正方形和一个矩形，那么这个小矩形和原始矩形的比例也是相同的。

如果我在较小的矩形上重复这个过程，可能更容易看到：

阴影部分的矩形和原始矩形的比例也相同。如果这张图让你想起了彼埃·蒙德里安（Piet Mondrian，1872—1944）的作品（这位荷兰画家以几何分割的抽象画而闻名），也是顺理成章的。他想画出最令人愉悦的形状，他的作品也符合黄金比例。

为什么这个矩形好看？没有人能完全确定，但是美国工程师阿德里安·贝扬认为，我们的眼睛已经进化到会很快地识别出这个比例，这使我们的大脑能够更容易地处理信息。因此，我们在无意识中发现符合黄金比例的形状、图片、建筑物、脸更美。

黄金比例在数学中非常重要，所以像π和e
一样，它也被赋予了一个单独的字母来表示：φ
［发音为“phi”，和“eye”（眼睛）押韵］，这是古希腊建筑师和雕塑家菲迪亚斯（Phidias，约前480—前430）的名字中的第一个字母，菲迪亚斯是古典希腊建筑之父。像π和e
一样，φ
也是一个无理数：

（计算方法见第17章）

所以，一个长方形只要长是宽的一倍半多一些，就会很好看。人们认为脸的长度和宽度如果成黄金比例，就更有吸引力。你还可以下载应用软件，通过面部识别技术来分析照片，以确定你和你的朋友有多美！

第13章

比率

我总觉得除号“÷”是比号“∶”和分号“–”的组合，从形式上看的确如此。不知道瑞士数学家约翰·雅恩（Johan Rahn，1622—1676）在第一次使用这个符号时是不是也有这样的想法。但是这恰恰说明除法、分数和比率有着不可分割的关系。三者的关系可以由下式看得一清二楚：

可是，5∶7的含义还不完全和分数及除法相同。如果两种物质的数量之比是5∶7，其含义是：对于每5份物品，有7份另一种物品与之对应。

在我的蒸粗麦粉包制作说明中，建议每100克干蒸粗麦粉搭配160毫升水。160毫升水的质量是160克，这样我就可以写下这个比率为：

水∶蒸粗麦粉

160∶100

如果我按这个数量制作了一份美味的“地中海式饮食”，那么水和蒸粗麦粉的占比又是多少呢？这时我们就要区分比率和分数了。

水在成品中的占比不可能大于1，所以
这个结果是不合理的。同样，蒸粗麦粉在成品中的占比也不可能是
。

我的碗中的餐点包含100克蒸粗麦粉和160克水，总计260克。从中可以计算出两种配料的占比是
（水）、
（蒸粗麦粉）。这里给出的是两种成分在总量中的占比，分母就是总质量。

对于前面的分数来说，我们可以进一步把分数值化简，即同时除以20，这样160∶100就变成8∶5。如果我还要制作一定数量的食物并且保持8∶5的配比不变，那么250克蒸粗麦粉需要多少水呢？根据8∶5的配比，可得出400∶250=8∶5，所以水的质量应该是400克。

很多学校的课程中的一些分配货币的问题涉及了比率：如果安娜姑妈要将100英镑分给她的侄女比莉、克拉拉和黛西，分配比率为2∶3∶5，那么每一个人会分到多少英镑？

首先要注意的是，比率的问题可能会涉及两个以上的量，而分数问题则不行。解题的思路是：可以把安娜姑妈的钱想象成100英镑的硬币，我们要做的是把这些硬币分配出去。给比莉2英镑，给克拉拉3英镑，给黛西5英镑，第一次可以分出去10英镑。很明显，只要10次就可以把100英镑分完。所以经过10次分配后，安娜姑妈的侄女们分别得到了20英镑、30英镑和50英镑：

比率还可以应用在地图的比例尺中。在简单的地图中，往往有“1厘米代表实际100千米”的字样。然而，一些地图和地图集可能只出现“1∶50 000”的标志，表示的是地图上的尺寸与实际尺寸的比率。

例如，如果我的房子和彩票店之间的距离从图上量是5厘米，那么实际是多远呢？

由1∶50 000的比率可知，真实的距离是5厘米的50 000倍，即5厘米×50 000=250 000厘米。这个距离究竟有多远呢？将厘米换算成米后，距离应为2 500米或2.5千米，不算很远。

当我到了彩票店，会遇到更多有关比率的例子，如赔率。习惯上赔率以“比”或“–”来表示，有时也会用类似分数的符号“/”来表示。但无论是以怎样的方式表示，赔率表示的都是你有多少胜算。例如，赔率为5∶2（5–2或5/2）时，押2英镑，会赢5英镑。赌注收回，你会得到7英镑。若赔率为2∶5，押5英镑，如果赢了，也会得到7英镑。

值得注意的是，这里说的赔率不是概率，尽管从某种程度上说，二者均反映了一种可能性。想要了解更多信息，请参看第25章内容。

第三部分

代数

第14章

基础知识

与代数相关的概念非常简单：我们用字母代替未知项（未知数）或需要改变的项（变量）。

对，这就是代数。我们已经和它打了很长时间的交道，小学生都知道：

我心里想着一个数，它乘以两倍得10。

这个数是几？

无论在哪个国家，这个题目都可以作为一堂数学课的开始。在解题时，不管你用什么方法，都要先设一个未知数，即一个抽象的概念。代数的运算规则就是正常的算法规则。通过代数，我们人类能够更详细地解释宇宙并建立相关理论，超出了以前的宗教和哲学的诠释。代数可以用于数学的诸多其他领域，其自身也可以独立发展。

你是如何求解上述问题的？除非你是猜中的，否则我想你的解题过程应该是：如果一个数的两倍是10，那么它一定是10的一半，而10的一半是5！

如果你能够完成上面的计算，说明你已理解双倍运算的过程，而且你也认识到除以2与乘以2是两个相反但可逆的过程。做得好！

法国哲学家和数学家勒内·笛卡儿（1596—1650）率先把字母引入代数体系中。他很有可能是这样看待上述问题的：

2n
=10

这就引入了一个未知数，由简明的符号n
表示，2n
表示n
的两倍。我们可以写为2×n
，但乘号易与未知数符号“x
”产生混淆，所以一般省略乘号，只在计算两个数字时才使用。

线性方程

上面列出的式子叫作方程式。我们经常（但也不总是）会求解方程式。我们可以把方程式形象地想象成天平或跷跷板，等号代表支点或枢轴。下图就是我们这道题的跷跷板：

为了解题，我们需要把10匹配给两个n
，也就是说用10除以2，得到两个5，这两个5与两个n
对应：

因此，n
等于5。

用跷跷板解题很有帮助，因为凭经验来说，为了让跷跷板平衡，必须使两边的重量均等。如果改变一边，必须以相同的方式改变另一边，才能保持平衡或平等。

我心里想着一个数，乘以3后再加上8等于20。这个数字是多少？

这次有点儿难。如果用n
表示未知数，方程可以写成3n
+8=20。那么我们的跷跷板看起来像这样：

我能想到的是：12+8=20，于是就有，

现在，式子两边同时减去8：

20减8后等于12，如果再把12分成3份，每份就是4：

因此，n
等于4。如果我把每一步骤都写下来，而不是只体现在跷跷板上，我可以得到：

3n
+8=20

（等式两边分别减去8）

3n
=12

（等式两端分别除以3）

n
=4

解方程的过程有点儿像在做游戏，等式两边同时去掉相同的项，直到方程一边只剩下未知数而另一边只剩下数字为止。我们可以使用逆运算来去除相同的项，下例就用到了除法和减法。

如果式子两边同时都有未知数，游戏就会变得略微困难。但难度也没有增加多少：

需要记住的是，我们可以把求出的答案代回原来的方程中，来检查方程的解。这叫作代入：

所有过程都检查过了，答案是正确的。

二次方程

上面所有的方程都可以被称为线性方程，因为它们的未知数都不包含次方。未知数含有平方的方程称为二次方程，我们可以使用不同的方法来对其求解。

想象一下，有一个矩形的面积是15平方米，但不能确定长边和短边的确切长度，你能从这些信息中求出两个边长吗？

宽乘以长可以得到矩形的面积，所以我可以建立这样的方程，其中省略了乘号：

y(y+2)=15

由此，我们知道两个数字相乘等于15，其中一个数比另一个多2。

答案可能是3和5，这么容易就解出来了。但是不是每一次都可以通过心算求解？所以我们还是要看看如何用代数方法解这个二次方程。

这里再使用跷跷板方法就不太适合了，因为两边都有未知数，无法将它们组合在一起。我们可以把整个长方形分成一个正方形和一个较小的长方形来帮助我们解题。正方形的面积为y
×y
=y

2

，小长方形的面积是2×y
=2y
，如下图所示：

由图可知：y
(y
+2)=y

2

+2y
，并且因为正方形和小长方形的面积之和与大长方形的面积相同，所以也一定等于15：

y

2

+2y
=15

我成功地将括号打开，得出了y

2

项，这也是这个方程被称为二次方程的原因。用代数求解二次方程有三种方法：完全平方法、因式分解法和公式法（使用二次方程的求解公式）。

完全平方法

要掌握这个方法，首先应知道将以下这个式子的括号展开，会得到什么：

(x
+1)

2

同样，我们可以借助几何学来解答，因为(x
+1)

2

表示(x
+1)×(x
+1)：一个数乘以这个数本身，这可以看成一个正方形的面积。如果我们把两条边分别表示为长度x
和长度1的相加，我们可以得到：

我们可以计算出每个部分的面积：

因此就有，(x
+1)

2

=x

2

+1x
+1x
+1。我们可以把1x
项合并，把式子化简为：

(x
+1)

2

=x

2

+2x
+1

但即便化简之后，又能怎样？我们可以把这个等式的右边和我们要解的方程的左边比较一下，我们会发现：x

2

+2x
+1和y

2

+2y
比较相似，只差了1。所以我们能推导出如下等式：

y

2

+2y=(y+1)

2

–1

为什么要这样大费周章呢？因为我们现在得到的二次方程式只有一边有y
，所以我们应该能够像解线性方程一样去求解。我们先写出整个方程式，并把它改写为：

y

2

+2y=15

(y
+1)

2

–1=15

把等式两边都加1：

(y
+1)

2

=16

现在我们需要停下来，回忆一些解题步骤。我们从前文得知，需把两边都取平方根：

±这个符号提醒我们答案共有两个，16取平方根后，结果是4和–4：

y+1=±4

现在两边减去1：

y=±4–1

这意味着y
可以是–4+1=3或4+1=5。

这两个都是二次方程的有效解，但是只有y
=3放在矩形面积的计算中才说得通。现在，我们知道y
是3，也就可以计算出y
+2的值。因此，正如我们之前的猜想，可以看到，矩形的两边分别是3米和5米。

因式分解法

如果两个数相乘，结果为0，那么它们其中的一个必须为0。因式分解法的应用就是基于这个原理：

如果m
×n
=0

则m
=0或n
=0，或者m
和n
都等于0

对于方程y

2

+2y
=15，我需要做的第一件事就是在方程两边都减去15，等式的值保持不变。方程就变为：

y

2

+2y
−15=0

接下来将二次方程分解为两个括号相乘，如（y
+n
）（y
+m
），其中n
和m
是数字。矩形再一次帮了大忙：

在这里，我们已知（y
+n
）（y
+m
）=y

2

+my
+ny
+nm
。如果我们把这个式子和等式进行比较，可知my
+ny
=2y
，nm
=–15：

所以，我们需要找出的两个数字相加等于2，相乘等于–15。两个数相乘得负数、相加得正，只有一种可能，那就是两个数分别是一个较大的正数（使和为正）和一个较小的负数（使积为负）。在这个例子中，如果m
=–3，n
=5，是可行的。m
+n
=–3+5=2，mn
=–3×5=15。我们现在知道：

y

2

+2y
–15=(y
–3)(y
+5)=0

对于这种情况，要么y
–3=0，要么y
+5=0。这是两个非常简单的线性方程，我可以心算求解：y
等于3或–5，这与我们使用完全平方法时得到的结果一致。同样，这两个都是有效解，但是只有y
=3时，矩形才有实际意义。通常，通过因式分解法来解二次方程，我们需要寻找两个数字，这两个数字的和等于y
项前面的数，而乘积等于常数项（即没有y
的项）。用括号围住它们，分别让每一个式子都等于0，就大功告成了。

公式法

有时，完全平方法和因式分解法无法求解。幸运的是，我们可以用公式法来完成二次方程的求解。婆罗门笈多是一位印度数学家，他是第一个用公式法来求解二次方程的人，他的公式是文字，而不是字母，距笛卡儿的标记法有1 000年之遥。但不管怎样，对于ay

2

+by
+c
=0这样的二次方程，它的解是：

式子看起来很吓人，但实际上用起来并不难。我们要求解的方程是y

2

+2y
–15=0，所以我们已知a
=1，b
=2，c
=–15。将这些代入公式后，可以得出：

这里有两点要注意。第一，这个公式可以用来解二次方程，并且是一元二次方程。你也可以用完全平方法和因式分解法解题，但是可能有点儿复杂。第二，如果b

2

–4ac的得数是负值，则无法求出结果，这意味着二次方程没有解，或者叫没有实数解。数学家把–1的平方根称作i
，但它是虚数。使用这种方法可以得到各种有趣的结果，在电子学和量子物理学等领域中具有意想不到的应用。

词汇总结

如果你想继续学习代数，下面这些关键词很有用。有一些前面已经出现，但在这里总结一下。

笛卡儿与苍蝇

笛卡儿并不是第一个用字母表示未知数的人，但是在其著作《几何学》（1637）中，他第一次提出了现代代数方法。在研究中，笛卡儿第一次把数学的两个领域——几何和代数联系在一起。他用代数方程表示几何图形和线条。传说，笛卡儿躺在床上看苍蝇在天花板上飞来飞去时，想到了x
–y
坐标系（被后人称为笛卡儿坐标系）。他希望能够准确地描述苍蝇的位置，所以选择天花板的一个角落作为起点（或0点），并使用两个数字作为坐标来定位，很像游戏《超级战舰》中的场景。

第15章

优化

现实生活中，我们会面临许多优化问题，我们总是想把一些事情做得尽可能大（通常是利润、销量、访问量或点击率），而将另一些事情做得尽可能小（成本、时间）。如果某个问题可以用代数来描述，那么我们很有可能也可以用代数的方法来找到理想的解决方案。

有一个古老的传说，一个骑士有很多个儿子，他送给儿子们的结婚礼物是，用100码

[1]

长的绳子去圈住尽可能多的土地，能圈多少就得到多少。他规定儿子们可以用现有的篱笆作为边界，但围成的区域必须是矩形。

他的某个儿子是一名数学天才。他是如何圈住最多的土地的呢？我们可以对这种情况做如下的分析：

我们知道绳子有100码长，所以有，宽+长+宽=100。如果我使用w
表示宽，l
表示长，刚才的式子就可以转换成：2w
+l
=100。由图可知，长是100–2w
，我们将在下面用到这个条件。

我们还需要将面积最大化。面积是长乘以宽，如果我把面积用A
表示，则有：

A
=wl
，且l
=100–2w

所以，A
=w
（100–2w
）

于是，我们得到了面积的计算公式，面积的大小取决于宽度值。这时，我可以尝试不同的w
值，看看哪个数才能得到最大的面积，但是我还是不能确定是否得到了最大值，除非我把所有可能存在的数都试一次。我们可以通过绘制图表来解题：

从上图可以看到，面积绝对有一个最大值：当w
是25码时，面积是1 250平方码。这种解题法被称为图形解决方案，但是是否可以用解析法找到答案呢？

再次完全平方

如果我把上述方程式的括号展开，就会推导出：

A
=100w–2w

2

这是一个二次方程，所以应该能用完全平方法来求解，但是我想把它重新整理一下：

A
=–2w

2

+100w

A
=–2（w

2

–50w
）

这使得括号内的各项，看起来很像前一章的例子：

w

2

–50w
=（w
–25）

2

+c

在这里用了“+c
”，因为我知道要使方程成立，需要增加一个数。

（w
–25）

2

=（w
–25）（w
–25）=w

2

–50w
+625

展开括号的平方后，等式的右边多了625一项。这一项是多余的，但是如果c
=625，就可以抵消了：

w

2

–50w
=（w
–25）

2

–625

如果我把这个式子代回原来的方程式中（使用括号的平方形式可以让式子更清楚），并重新排列一下，可得：

A
=–2(w

2

–50w)

A
=–2[(w–25)

2

–625]

A
=–2(w–25)

2

+1 250

下面我们将见证魔法的时刻。当我们把二次方程转换为完全平方的形式后，我们就可以求出面积的最大值或最小值了。面积公式由两部分构成：“–2(w
–25)

2

”，以及正数“1 250”。因此，为了使面积最大化，我需要尽量减少负数部分，因为正数部分是无法改变的。而括号内的部分是个平方数，且所有平方数都大于或等于0，所以我必须使括号内的数取最小值0（当w
=25时）。这说明，当w
=25码时，可以得出最大面积是1 250平方码。这时，骑士的儿子可以得到最大面积（宽25码、长50码）的长方形土地。

这个过程很微妙，希望你能理解最终结论中的逻辑。完全平方只适用于二次方程，那么如果是二次以上的方程，该如何求解呢？

微积分

微积分可以使我们观察到数值的变化情况。微分让我们得到一个值的变化率，并且显示出最大值和最小值，且无须绘制图形。

梯度的概念和梯度上的最大值和最小值是微分的关键。想象一下，你在数学高地散步，所有的山丘都呈现出平滑的曲线。你把大部分时间都花在上坡了，梯度为正。当然，下坡也需要花费时间，梯度与行进方向相比是反的。在山顶，也就是行程中的最高点，你将处于水平状态，但很快将由上升转为下降，反之亦然。微分帮助我们找到了梯度为0的点。

微分计算的原理和过程已超出了本书的范围，你可以在英国高中教科书中了解更多。

假设你今天计划在一座立方山体中徒步旅行10千米。立方方程是指带有x

3

项的方程，我们这座山可以用下面这个公式描述，其中x
表示距起点的水平距离，y
表示距起点的垂直距离：

y
=2x

3

–15x

2

+24x+10

下面我们用微分计算出山顶和山谷的位置。

微分可以用最简单的形式把一个方程转化为梯度方程。要做到这一点，我可以按照以下规则将含有x
的项改写：

x

n

变成nx

n–1

按照这个模式，x

3

变成3x

2

，x

2

变成2x
。记住，x
就是x

1

，所以当我们求微分时，x
就变成1x

0

。对于方程中的10这一项，并不包含x
，所以这一项变成0。于是，整个方程（记住x

0

=1）就变成：

梯度=2×3x

2

–15×2x

1

+24×x

0

+0

梯度=6x

2

–30x
+24

我们知道，山顶和谷底的梯度为0：

6x

2

–30x
+24=0

我们对于这个二次方程式也很熟悉了，有多种方法可以求解。无论你用哪种方法，你都会发现当x
=1或4时，方程成立。那我们怎么知道哪个是山顶，哪个是谷底？我可以将这两个值代入原始方程，比较结果看哪一个是最高的：

因此，我们可以看到，第一个值对应山顶的位置，第二个值对应谷底的位置。

牛顿与莱布尼茨

微积分除了可以计划徒步旅行外，还有许多用途。自从17世纪人们发明了微积分起，它已经成为数学中最重要的领域之一，解决了许多问题。然而，在当时，数学界的两大巨头曾争论是谁先提出了它，这给英国和欧洲大陆的数学之间造成了长久的裂痕。

在英国某地，有一位众人皆知的绅士——艾萨克·牛顿爵士，他曾观察下落的苹果，同时，他还是炼金士、剑桥大学教授、国会议员、皇家造币厂厂长及皇家学会主席。

在德国某地，有一位天才、哲学家、外交家、机械计算器的发明者、二进制的推广者和永恒的乐观主义者，他的名字是戈特弗里德·莱布尼茨。

这两位绅士几乎在同一时间各自发明了微积分。莱布尼茨首先发表了自己的想法，但是牛顿声称莱布尼茨的想法是窃取的，得自牛顿在皇家学会发表的论文（莱布尼茨是该学会的成员）。两位知名学者借助措辞强烈的书信和散发的小册子展开了唇枪舌剑。

但还没等到有最后的结论，莱布尼茨就去世了。我们今天再来看这件事，很显然，两个人都具备了发明微积分的数学才能，而且他们都会阅读其他数学家的著作去寻找灵感。但值得一提的是，莱布尼茨使用的记号保存至今。

[1]

1码≈ 0.9米。——编者注

第16章

算法

算法与计算机科学密不可分，但算法的起源要比计算机更古老。算法指的是一组指令。你输入一个数字或多个数字，它们将按照一系列程序产生相应的输出。虽然算法不一定都是代数问题，但是因为大多数算法都使用变量作为输入，所以我在这里将做一些介绍。

俄罗斯农夫法

下面这个例子有时被称为俄罗斯农夫法，但有证据表明，其实这种算法出现的时间更早。如果我想计算35乘以47的值，根据该算法需选取两者中的较小数并减去一半，并舍去余数：

35

17

8

4

2

1

下一步是把较大数每次乘以2再生成一列数。

然后划掉左列为偶数的所有行：

把右列中剩下的数加在一起，就可得出答案：

47+94+1 504=1 645

所以我们知道，35×47=1 645。

太棒了！这种算法在计算两个数字相乘时，只用到了乘以2、除以2和求和，对于不懂得乘法表的俄罗斯农民来说可能是最理想的方法了。这种将复杂的任务分解成一系列简单计算的方法也适用于计算机编程。实际上，大多数程序员都在花费时间教会计算机算法以达到某些结果，比如计算乘法、给列表排序，以及过滤自拍照，让你看起来更年轻。

计算机程序

第一个真正的计算机程序是一个用来计算伯努利数的算法，这个数列很难用手工计算。令人惊奇的是，这个程序在计算机被使用前很久就写出来了。一位非凡的英国女性阿达·洛芙莱斯（Ada Lovelace，1815—1852）在与丈夫查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage，1791—1871）一起设计蒸汽动力计算机（分析机）时，写出了这个程序，虽然他们的计算机并没能获得成功。她没把这个机器看作一台纯粹的计算机，而是认为任何可以被数字编码的东西都可以通过它来操作，包括音乐、图片和字母，这是对我们今天所使用的计算机的准确预测。

电子计算机的发明和制造为人类的很多问题节省了大量时间。图灵的“炸弹”计算机就是一个很好的例子。第二次世界大战期间，布莱奇利公园用它来破译由恩尼格玛机加密的纳粹密码。

这里涉及的概念相对简单。恩尼格码机就像一个超级代码轮，如果你在键盘上输入一条信息中的一个字母，机器就会通过三个代码轮（称为转子）传递这个字母，并显示出已加密的版本。其中的诀窍是，每输入一个字母之后转子会变化，这意味着每条消息的每个字母都是用不同的密码加密的。除非你知道每一个转子的初始位置，否则几乎没有希望读取该信息。

图灵的“炸弹”恰恰利用了恩尼格玛系统的唯一缺陷，那就是一个字母永远不会被加密为这个字母本身。“炸弹”会尝试每种组合，以确定转子的起始位置，看看是否会导致字母被加密后不变，从而消除特定的设置。这是一种简单的算法，但由于恩尼格玛机可能的起始位置数量众多，转子的种类也多，再加上会用到其他一些技巧，所以产生了一共1.59×10

20

种可能的设置。对于这项任务，计算机可以出色地完成工作，速度比人快很多倍。

今天，正是由这些算法在背后默默支持我们习以为常的系统的运行。当你想从当前位置到达目的地时，计算机会使用一种算法计算出最短（无论是在距离上还是在时间上）的路线，通过一系列计算来优化结果。这种最短路径算法被称为迪杰斯特拉算法，以荷兰计算机科学家艾兹格·迪杰斯特拉（Edsger Dijkstra，1930—2002)的名字命名。你在因特网上发送的所有信息，都会用算法来保证其安全性。当我们用电子表格来给字母或数字排序时，就会用到排序算法。每当你在电话中或互联网上与某人交谈时，傅立叶变换算法都会将声音和图像数字化，这种算法得名自法国人约瑟夫·傅立叶（Joseph Fourier，1768—1830），他在温室效应未被发现的情况下，对振动的数学本质做了大量的研究。网络链接分析是一种使用各种算法在数据之间建立链接的技术。它影响到许多领域，比如搜索引擎选出最适合你的结果，社交媒体的应用程序，广告的展示，营销和医学研究，以及警察整理和交叉对比证据等。

然而，计算机科学家和数学家的工作还没有完成，仍然有一些问题缺乏有效的算法来解决。

装箱问题和旅行售货员问题

将物品从某地高效而廉价地运输到另一地，是现代零售业的基石。尤其是现在，我们越来越多地在网上购买东西，物品会被运到我们的住处。因此，对于零售商来说，如果无法找到装载卡车的最好方法，也无法为司机提供最短的路线，是非常令人恼火的事情。

我们知道，装箱问题就是要找到将已知体积的多个包裹装入给定空间（运货卡车的后部）的最佳方法。这里的问题是，有没有简单一点儿的方法来决定哪个才是最好的方法？最大的优先装还是最小的优先装？还是有其他标准？分析每一种可能的组合，然后选择最好的配制，通常要花费很长的时间来计算。

假设你已以某种合理的方式装车，那接下来如何确定运送所有包裹的最佳路线呢？

爱尔兰数学家威廉·罗恩·哈密顿（William Rowan Hamilton，1805—1865）和英国牧师托马斯·柯克曼（Thomas Kirkman，1806—1895）率先提出了这个问题，这个问题也被称为旅行售货员问题。他们假设有一个售货员需要绕过某些城镇，再以最短的路线回到工厂，而不必再经过任何城镇，如何计算他的最佳路线呢？哈密顿在1857年设计了一个棋盘游戏来说明这个问题，这个游戏叫作顶点游戏（Icosian Game）。时至今日，你仍然可以下载这个游戏的应用程序。

人们很快认识到，现有的算法有时不一定会给出正确的路线。例如，最近邻域算法可以让你到达最近一个未被访问的城镇，但你到达下一个城镇的路程可能就会加长。

在上面的例子中，最近邻域算法将使你从工厂到达A，然后到达B，此时你已别无选择，只能通过漫长而曲折的道路到达C。但其实更合理的路线是：工厂—C—A—B—工厂。

所以，为计算最短路线，应将所有路线都一一列出。在这个例子中，有三个城镇要造访，情况还不算复杂：

工厂—A—B—C—工厂

工厂—A—C—B—工厂

工厂—B—A—C—工厂

工厂—B—C—A—工厂

工厂—C—A—B—工厂

工厂—C—B—A—工厂

仔细看，你会发现某些路线是可逆的，如第一条和最后一条路线，所以我们把这两种情况视为一条路线。如果不考虑方向，上述6条路线可以合并为3条。

为了直接计算路线的数目，可以考虑从工厂出发到城镇，我先是有三条路线可选，然后有两个未到的城镇，接着是一个未到的城镇，最后回到工厂。所以，一共有3×2×1=6条路线可选，但其中有一半是可逆路线。

在数学中，3×2×1可以化简为3！，称为3的阶乘。如上例，我将有3！÷ 2条路线可以选择。而如果我要去20个城镇，那么将有20！÷ 2条路线可以选择：

这个数字与恩格尼玛机上的设置数量大致属于一个数量级。如您所见，阶乘值增长得很快。数学家称这类问题为非确定性多项式问题，即NP问题。用行话来说就是，随着所涉及的事物数量的增加，组合的数量也成倍增长，这就大大增加了需要考虑的组合数量，从而也使计算最优结果的时间加长。

有一些算法可以在合理的时间内给出接近最优结果的答案。这些启发式的算法类似于我们自行查看地图并规划路线的过程：我们可能没有找到最完美的路线，但已经找到的路线可行且花费不了多长时间，所以也是较好的选择。如果你能想出一个有效的算法，即在不检视每一种可能组合的前提下找到最优的解决方案，肯定会有很多公司愿意购买这个算法的。

第17章

公式

本书的公式非常多，公式是数学应用的一个基本部分，想甩却甩不掉。在这一章中，我们将仔细研究更多的公式，并思考它们的运算法则。

重排公式

下面这个公式可将摄氏温度（用C
表示）转换为华氏温度（用F
表示）：

这里，F
是公式的主要元素，当输入一个C
值时，便可得出一个F
。如果我们想把一个华氏温度换算成摄氏温度呢？在读旧版的烹饪书时，这种换算尤为重要。

这种换算与解方程非常相似。整个过程几乎是一样的，但是最后得到的不是一个值，而是一个重新排列的公式：

这个新公式与第一个公式相反，两者可逆。例如，如果C
=25摄氏度，那么就有：

由上式可知25℃等于77℉，如果将其代入新公式，就可知：

77℉等于25℃，又回到我们开始的地方了。

迟到的意外

美国数学家乔治·丹奇格（George Dantzig，1914—2005）在上大学时，有一次上课迟到了。他看到黑板上有两个问题，以为它们是讲师布置的任务。他按时交了作业，当讲师告诉他这不是作业，而是数学研究中两个悬而未决的问题时，他非常惊讶。然后，他被告知他的解题方法已经达到博士论文的水平了。

数列

数学家总是想把某种具体情况推衍至通用情况。在上面的例子中，25℃等于77℉就是一个具体的例子，而通过公式我可以计算出任何值。

数学家总是对数字形成的规律很感兴趣。下面是一个非常简单的例子：

2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20…

这是一组偶数，或者也可以看成2的倍数。你可以继续按顺序往下写，逐个数字加2。数列中的数字被称为项。数列中的第一项是2，数学家把它写成t

1

=2。我在这里用t
表示，但是也可以选择其他符号。第二项是4，所以t

2

=4，后面依次是t

3

=6，t

4

=8。

下面我们要从具体情况推衍到通用情况。我在前文中说过，前一个数加上2可以得到下一个数。对于数列中的第n
项t

n

，我们可以根据以下的公式计算出下一个数：

下一个数=当前数+2

t

n+1

=t

n

+2

这就是数列的归纳性。然而，第一个数的设定决定了整个数列。如果t

1

=2，就会得到偶数数列，但是如果t

1

=1，则得到1, 3, 5, 7…这个数列，即奇数数列。

斐波那契数列就是一个非常著名的数列：

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34…

这个以斐波那契命名的数列，规则是将前两个数相加，得到下一个数。即：t

n+1

=t

n–1

+t

n

，且t

1

=1，t

2

=1。

这些数字在自然界中很常见，特别是在植物中。茎和根上的枝条数量通常会形成斐波那契数，或者花的种子穗以及菠萝、松果中的螺旋图案上也有。虽然这些归纳公式可以描述整个数列，但要想计算靠后的数，我们还需要计算中间的各项。如果我想知道第1 000个数，该怎么办？为此，我需要写出表示第n
项的公式。

对于偶数数列，我们可以看到每个数都遵循一种规律。t

1

=2，t

2

=4，t

3

=6，t

4

=8，每一项始终是项数的两倍，所以有t

n

=2n
。

利用这个公式，我们可以直接计算出第1 000项的值：t

1 000

=2×1 000=2 000。你能算出斐波那契数的第n
项公式吗？可以，但是稍微复杂一点儿。偶数数列的计算相对容易，因为每一次都增加相同的量，但斐波那契数每次增加的量不同。

回到

φ

我们在前文中得知φ
=1.618 033 98…这与斐波那契数有什么关系？如果你把斐波那契数的连续项相除，我们会看到：

得到的值在φ
附近徘徊。如果我直接跳到斐波那契数中的第19项和第20项，可知：

6 765÷4 181=1.618 033 96…

这个数与φ
的小数点后7位都相同，所以很明显斐波那契数与黄金比例之间存在着某种关系。

为了解释φ
的值，我们可以再看一下那个漂亮的矩形。如果我假设矩形的长边是φ
，短边是1，那么我可以把它标记如下：

黄金比例的规则之一是较小的矩形也具有相同的比例。大矩形的两条边长分别为φ
和1。较小的矩形两条边长分别是1和φ
–1。因此，如果把每个矩形的长度除以它的宽度，就可以得到等价分数：

任何事物除以1都等于该数本身，所以：

这个式子我们是可以求解的。我们需要把所有字母组合在一起，所以两边同时乘以分数的分母：

φ (φ–1)=1

将括号内的式子展开：

φ

2

–φ
=1

这是一个二次方程。为使它等于0，我将两边同时减去1：

φ

2

–φ
–1=0

这个二次方程不易分解，所以只能用完全平方法或公式法求解。由于这一章讲的是公式，所以我选择后一种方法：

由此式可得φ
=1.618 033 988 7…或–0.618 033 988 7…。因为长方形的长度不能为负数，所以我们可以去掉第二个负值。

下面我们回到斐波那契数列的第n项表达式问题。亚伯拉罕·棣美弗（Abraham de Moivre，1667—1754）是法国新教徒，他为了逃避迫害而移居伦敦。在伦敦，他遇见了艾萨克·牛顿，两人成了朋友。牛顿如果被数学题难住了，就会找棣美弗帮忙！棣美弗率先公布了斐波那契数列的公式：

令人惊讶的是，该公式用了两个无理数（φ
和
）来生成斐波那契数。

棣美弗的预言

棣美弗活到了87岁的高龄，这在那个时代并不多见。然而，传说中他发现自己每晚的睡眠时间在不断加长，并预言当他的睡眠时间比清醒时间更长时，他就会死去。他计算出了具体的日期，并正好在那一天死去。

三体问题

如果你想成为一名杰出的天文学家，正确理解公式是至关重要的，许多数学家曾涉猎天文学。虽然三体问题以前被提出，但是牛顿在他的巨著《自然哲学的数学原理》中第一次正式阐述了三体问题。这个问题中涉及三个物体在空间中的运动以及它们之间的引力是如何相互影响的。我们在讨论乘方时讲到了这个公式，这里我们再次把它列出来：

牛顿万有引力定律是指，任意两个物体之间的引力等于它们的质量乘积（m

1

×m

2

）除以它们之间的距离的平方（r

2

），再乘以引力常数（G
）。事实证明，要计算两个物体的运动很容易，比如地球围绕太阳的运转。如果加入第三个物体，比如月球也围绕地球运行，那涉及的数学运算就变得有些复杂。随着不断向系统中增加物体，控制方程就变得越发复杂，以至无法用解析方法求解。你将无法用代数方法来解方程，但是可以通过一些其他的技巧，找到适合方程的解。但这通常是非常耗时的，好在现在可以让计算机为我们做这些事情。

结果就是，对于太阳系中的物体，不管是行星、月亮、卫星，还是小行星等，由于互相之间的引力影响，轨道都会稍微摆动。

天文学家非常善于观察行星的摆动，并用它们来推断太阳系中其他天体的存在。1846年，法国巴黎天文台的奥本·勒威耶（Urbain Le Verrier，1811—1877）经过几个月的计算，对比天王星的实际轨道与根据太阳系当时的模型预测的轨道差值推断出海王星的存在。之后，他的计算被用来观测行星。海王星的数学发现被认为是19世纪最伟大的科学成就之一。

有趣的是，勒威耶继续观察水星的摆动，它预言了另一颗行星的存在，这颗行星被称为瓦肯星。然而，没有人能找到它。直到1916年，阿尔伯特·爱因斯坦才提出该摆动是由于接近太阳所产生的广义相对论效应。

天文学家继续观测海王星，并在统计数字中发现它也受到另一个尚未发现的天体的影响。1930年，美国的克莱德·汤博（Clyde Tombaugh，1906—1997）通过比较望远镜拍摄的相隔两周的夜空照片，发现了冥王星。它很小，且它的存在不足以解释海王星和天王星轨道受到的扰动。冥王星被发现也是由于人们一开始高估了海王星的质量。

如按质量排序，冥王星排在太阳系中的第17位，甚至连月亮也比它重。2006年，国际天文学联合会正式给出行星的定义，而冥王星不是很符合。因此，冥王星和其他几颗星体，如阋神星（Eris）和赛德娜（Sedna）等都被归为矮行星。

但是，克莱德·汤博的一部分骨灰还是由“新地平线号”探测器搭载，于2015年到达冥王星附近。

赛德娜的轨道非常奇怪，当我们用数学分析它和其他几颗遥远的矮行星时，发现可能存在第9颗行星，它比地球大4倍，轨道与太阳系成直角。数学方法确实可行，我们现在要做的就是找到它！

诺特和米尔扎哈尼

数学是一个历史上由男性主宰的领域。毫无疑问，这是由于教育和机会的不平等，而不是由于性别之间的神经学差异造成的。幸运的是，这种情况正在慢慢地改变，但这确实意味着任何在数学方面有所建树的女性都必须是真正的佼佼者。

德国人埃米·诺特（Emmy Noether，1882—1935）被许多人（男性和女性，甚至包括爱因斯坦）认为是有史以来最优秀的数学家之一。尽管有能力和资历，但她在大学教书却没有报酬，还要以男同事的名义做助教。在教学时，她提出了诺特定理，对物理学产生了深远的影响。

玛利安·米尔扎哈尼（Maryam Mirzakhani，1977—2017）是一位伊朗数学家，是菲尔兹奖的第一位女性获得者，菲尔兹奖是数学界的最高奖项（诺贝尔奖不包含数学奖）。从伊朗大学毕业后，她移居到了美国，在那里她的几何学研究为她赢得了崇高的声誉。她死于癌症，逝世时年仅40岁，是伊朗媒体上极少露出自己头发的女性之一。

第四部分

几何

第18章

面积和周长

几何学在古希腊语中是“土地测量”的意思。在很长一段时间里，几何学一直是数学中最实用的领域之一。我们经常把古代文化与其留下的标志性建筑联系起来，几何学就是这些建筑的基石。

下面我们将简要浏览一下几何的基础知识。

角度

我们通常用直线上的两个点为这条直线命名。例如，如果两条直线AB和CD相交于E，我可以表示如下：

E点上有4个角，我们通常用两条线描述一个角度。下图标记的角度是从A到E再到C构成的，所以这个角被称为角AEC，或表示成∠AEC。而且∠CEA与∠AEC是一回事。

古代美索不达米亚人使用以60为基准的系统，从一点出发的角度最大值为360度。一条直线将一个点或顶点（如E）一分为二，每边分别是180°。经过E的两个角∠AEC与∠BED相等。这样两个相对的角叫作对顶角。

虽然我们不知道图中的角度值，但是我可以说∠AEC和∠BED都是锐角，两者都小于90°，而∠CEB和∠AED则在90°和180°之间，被称为钝角。大于180°的角被称为反射角。

平行线

平行线之间的距离总是相等，且永不相交。如果我们让一条线穿过一对平行线（用箭头表示），我们可以了解到更多关于平行线的特征：

直线GH与平行线DF和AC相交于E和B两点上。在每个交点上，相同位置的角是相等的，也被称为同位角，例如∠HEF和∠HBC：

我们可以看到，∠HEF和∠BED是一对对顶角，所以两者一定相等。所以，我们得出∠BED和∠HBC也一定相等，它们被称为内错角。

希腊人的贡献

几何最初只是一项基于工程的实用研究，但它很快就进入了理论研究领域，特别是当有哲学思想的希腊人介入之后。泰勒斯（约前624—约前547）、毕达哥拉斯（前580至前570—约前500）和欧多克斯（约前390—前337）都有所建树。而居住在埃及的希腊人欧几里得（活动时间约前300年）则被尊称为几何之父。

为什么是他而不是其他人？答案是他写了一本畅销书。

他的《几何原本》被认为是有史以来最伟大的教科书，直到20世纪，它仍被视为知识分子的标准读物。今天，它的大部分内容都散布于学校的数学课本中。数学家把它看作严谨证明的第一例，为后来的证明奠定了基础。欧几里得从显而易见的事实出发，把不需要证明的规律称为公理。例如，两点确定一条直线，或者任意一条直线可以无限延伸。然后，他用这些公理来推衍几何和代数中的定理，并证明它们的正确性。欧几里得认为，三角形的三个内角的和一定是180°，而这个结论的证明仅使用了同位角和内错角的概念。想象在两条平行线中间有一个三角形ABC：

欧几里得认为：

∠ABC和∠BCE是内错角，因此两者是相等的。

∠BAC和∠ECD是同位角，因此也是相等的。

因此，就有∠ABC +∠BAC=∠BCE+∠ECD：

如果我们在方程的两边加上三角形的第三个角，即∠ACB，可以得到：

∠ABC+∠BAC+∠ACB=∠BCE+∠ECD+∠ACB

三角形中的各个角之和等于一个平角，因此，三角形中各个内角相加为180°。

周长

周长是指二维形状边缘的长度之和。自从最早的狩猎者定居下来之后，人们就开始对形状产生了兴趣。有证据显示，有些古代文化中已经出现了关于田地大小和形状的数学问题，但这常常是为了向农民征税。

具有直边的形状或多边形的周长是可以直接测量的。但当引入曲线或弧线时，计算周长就变得不那么简单了。你可以用一些软的绳子或线，沿曲线放置，然后再把绳子或线拉直，从而测量长度。然而，数学家更喜欢用公式，因此为了计算圆周长的公式，古代数学家花费了不少时间。

圆

为了求出圆的周长，古代数学家找到了正方形的边长与以该正方形边长为半径的圆的周长之间的关系：

圆的周长是正方形边长的6倍多一点儿：

圆周长=半径×6倍多一点儿

一些数学家建议把6倍多一点儿用一个符号表示，即希腊字母τ。如果将直径表示为半径的2倍，上式就变为：

圆周长=半径×3倍多一点儿

古巴比伦人和古埃及人已经可以比较精确地计算圆和圆弧，并将这些知识用在建筑物上，但首先精确计算圆周长的却是希腊数学奇才阿基米德（约前287—约前212），他的方法是用两个六边形为圆取一个近似值，如下图所示：

测量六边形的周长比较容易，因为它们的每条边都是直的。阿基米德认为圆的周长介于内切六边形和外切六边形之间。然后，为了使多边形的周长更接近圆周长，阿基米德不断将多边形的边数加倍。当多边形的边增加到96个时，周长大约是直径的
倍。

长期以来，这个值被称为阿基米德常数，但后来开始使用符号π，它是希腊语中的“圆周”的第一个字母。阿基米德得出的值非常接近真实值，至今在手工计算的数学考试中仍被用作近似值。

因此，对于半径为r
或直径为d
的圆，我们得到：

圆周长=πd
=2πr

后来的研究表明π是一个无理数，所以我们能做的就是取它的近似值。π也是一个超越数。这种数字不可能是任何一个整系数多项式方程的解。由于很难证明一个数是超越数，所以1882年，德国数学家费迪南德·冯·林德曼（Ferdinand von Lindemann，1852—1939）首次用π表示了这个数。

面积

面积是指平面空间中的某个图形的大小。冯·林德曼用计算表明，你无法用尺规作图画一个面积与圆相同的正方形，这是几何学家自古以来一直未能做成的事情。

当我们购买墙壁或办公空间的油漆时，我们所花的钱与面积是成正比的。计算多边形面积的关键是计算矩形（长×宽）和三角形（
×底边×高）的面积。在此基础上，你可以把任何多边形分割成矩形和三角形，从而计算出它的面积。例如：

这个不规则四边形可以被分割成三个三角形和一个矩形。然而，如果我们想计算弧形的面积，就不那么容易了。我们在前文中了解了圆面积的公式，但它是怎么推导出来的呢？

我可以把圆等分，再把它们重新排列成近似矩形的图形。等分得越细致，重新排列后就越接近圆形，最后会与矩形无限接近。我们知道矩形的面积是长×宽，矩形的宽是从圆心到边缘的距离，即半径；矩形的长是圆周长的一半，因为矩形的两侧边长加在一起等于圆周长。所以矩形的面积就是半径×（圆周长÷2）：

我们当地的比萨饼餐厅提供几种不同大小的比萨饼，按直径尺寸出售。一个小比萨饼的直径为9.5英寸

[1]

，售价13.99英镑。单人份比萨饼的直径是7英寸，售价6.99英镑。请问，哪一种比萨饼更划算？

把它们的面积做比较（结果取小数点后一位），可知：

小比萨饼面积=π×（9.5/2）

2

=70.9平方英寸

单人份比萨饼面积=π×（7/2）

2

=38.5平方英寸

两个单人份比萨饼的面积是38.5×2=77平方英寸，总共花费13.98英镑，所以比小比萨饼更划算。这样看来，买之前最好先算清楚！

用微积分计算面积

圆的面积可以用圆面积公式计算，用其他曲线绘制的图形则可以使用积分来计算，积分是微分的逆运算。如果一个曲线可以用一个方程来描述，我们就可以算出它的积分，从而得到另一个方程，这样就可以计算出该曲线所组成图形的面积。

微积分也可以在三维空间中使用，从而计算出像球体一样的曲线形状的体积。但一切都源于毕达哥拉斯，没有他，就没有完整的几何。

不规则形状：有限面积，无限周长

下面是一个可以创建形状的算法。首先，我们从一个正方形开始，然后在每个边的中间再添加一个正方形：

不断重复这个规则：

这种不断重复原本形状的模式叫作分形，它们表现出一些非常有趣的特性。如果某个形状的边长增加一倍，我们就说它具有2倍的放大系数。通常，面积会以放大系数的平方倍数增加，因此在本例中是2

2

=4倍。这是否适用于前面的不规则形状？

在第一次产生分形（称为迭代）时，每条边的放大系数是
。如果正方形的原边长为3，那么此时的边长就为5：

变为：

面积从9×（3×3）变为13。如果上述提到的规则是成立的，就应该有：

也就是说，面积以放大系数的平方倍数成比例增加。但上式的计算中左边的结果是25，等式并不成立。可见，每进行一次迭代，整个图形的边长都增加了，比面积的增加值还多。

其结果是，如果我无限地继续迭代，生成图形的周长趋向于无穷大，但面积是有限的。如果我们在三维空间中做此类迭代，也会发生类似的情况：物体的体积有限，但表面积无限延伸。许多植物和动物都利用了这一点，以无限扩大表面积，如肺和叶片中都存在这种图形。

[1]

1英寸≈ 2.54厘米。——编者注

第19章

毕达哥拉斯定理

以毕达哥拉斯命名的定理并非由他一个人发明。从世界各地的文化记录来看，在毕达哥拉斯之前，这一定理就已经在用了。然而，毕达哥拉斯是最先证明这一定理的人之一。

毕达哥拉斯定理与直角三角形相关：

我把两条直角边分别标为a
和b
，第三条边为h
。 h
是直角三角形中最长的边，也是直角的对边。毕达哥拉斯的证明过程特别优雅，它只通过重新排列三角形就完成了证明过程。

他把4个这样的三角形排列成两个面积相等的正方形：

左图中间的正方形的面积是h
×h
=h

2

，而右图两个正方形的面积则是a

2

和b

2

。由于左图和右图两个最外面的大正方形面积相同，且4个三角形的大小没有变化，所以我们可以得到：

h

2

=a

2

+b

2

通过毕达哥拉斯定理，我们可以计算直角三角形的未知边长，请看下面的例子：

在这两个例子中，三角形的三个边都是整数。符合毕达哥拉斯定理的整数称为毕达哥拉斯三元组。其他的例子还包括7、24、25和8、15、17。

费马大定理

居住在埃及的希腊数学家丢番图（约210—约290）在其系列著作《算术》中，阐述了与毕达哥拉斯定理相似的方程式。皮埃尔·德·费马（Pierre de Fermat，1607—1665）是一位法国律师，他喜欢在业余时间研究数学，他在《算术》这本书旁边写下了一则注释，说他有一项“了不起的发现”，即证明了方程式x

n

+y

n

=z

n

只有在n
=2时才成立，解就是毕达哥拉斯三元组。一直以来，人们都未能证明它的正确，在大约400年后，英国数学家安德鲁·威尔斯（Andrew Wiles，生于1953年）才最终给出了完整的证明。他的这项证明也为模块化理论的证明铺平了道路，该定理已被《吉尼斯世界纪录大全》列为最不易证明的定理。而究竟费马是如何证明的，则无人知晓。

为什么毕达哥拉斯定理如此重要呢？原来，斜边的计算对于确定坐标几何中两点之间的距离很有帮助。

从A到B

笛卡儿坐标系可以用来描述位置、线条和形状。想象一下，如果我有两点：A（1, 2）和B（5, 5），如图所示：

我怎样才能确定这些点的准确距离呢？我们可以通过这些点做一个直角三角形：

我可以看到三角形的底边是4，高是3。这与本章开始的三角形相同，所以我们知道AB的距离一定是5。毕达哥拉斯定理也适用于三维实体。假设我有一个宽x
、长y
和高z
的盒子，我想算出它的对角线长度，就可以用毕达哥拉斯定理计算两次并求解。

我先做一个直角三角形：

我要求的是三角形的斜边。我知道三角形的高度是z
，可是不知道底边。但是，如果看一下构成盒子底部的矩形，就可以用毕达哥拉斯定理求出这条边了：

现在我已经知道了三角形的底边和高，可以计算出对角线的长度，我用d
来表示：

这个式子看起来有点儿吓人，但我们可以回忆一下，平方和平方根其实是彼此相反的计算过程，所以它们可以相互抵消，最后求得：

d

2

=x

2

+y

2

+z

2

我们在这里只用了一般条件，就推导出了毕达哥拉斯定理在三维上的公式。许多数学家和科学家都在其工作中用到了三个以上的维度，可以根据需要将毕达哥拉斯定理扩展到尽可能多的维度。量子理论的最新研究表明，我们生活在一个十一维的宇宙中，但我们这里就只考虑三个维度好了！

毕达哥拉斯——人与神话

毕达哥拉斯是一位杰出的数学家和哲学家，但他留下来的文字并不多。我们对毕达哥拉斯生平的了解都来自后来的资料，其中许多资料都带有非常神秘的色彩，还给毕达哥拉斯赋予了超能力。仔细阅读这些资料，我们会发现毕达哥拉斯是一位希腊人，他居住在意大利南部，那里当时也是希腊帝国的一部分。他创立了一个以其名字命名的哲学学派，融合了数学、科学、宗教和政治等多个学科。这个学派由两部分组成：教师（mathematikoi）和听众（akoustikoi）。他们在当时提出了一些激进的想法：女性应该和男性地位平等；严格的饮食可以促进身心健康；数字和形状都是神圣的……他们还笃信数字学，相信与某人有关的数字，比如出生地点、日期或名字可以影响这个人的生活。

毕达哥拉斯学派奉行清教徒的生活方式，深居简出，他们的政治立场使其遭受排挤。毕达哥拉斯和他的追随者的居所曾数次被烧毁，被迫逃往别处。

毕达哥拉斯之死和他的生平细节一样，扑朔迷离。一些历史学家认为，他所在的寺庙遭到封锁和烧毁，他也死于其中。但也有人认为他逃脱了，最后是饿死的。还有一些说法是，他逃跑时因拒绝越过一片豆田而惨遭捕杀。

但是无论如何，毕达哥拉斯和他的学派对西方哲学的形成都有着深刻的影响。

第20章

体积

物体的体积是指它在三个维度上占据或包围的空间。任何具有直边的固体被称为多面体。长方体是一种最简单的多面体，它的体积等于长度、宽度和高度的乘积。此外，我们还可以用长方体的底面积乘以高度来求解体积。

棱柱体和球体

我们可以将这个原理扩展到截面恒定的任何形状。这种形状被称为棱柱体：

棱柱体体积=面积×长度

长方体（矩形棱柱体）

多边形棱柱体

对于这两个棱柱体，我们可以通过计算阴影部分面积再乘以棱柱体的长度来求得体积。我们在前文中知道了面积的求法，所以棱柱体体积的计算不算难事。

当涉及曲线形的物体时，我们可以参考第18章的内容。阿基米德算出一个球体的体积是将它完全包住的圆柱体体积的
：

我们可以把圆柱体当作棱柱体。阴影部分的面积是πr

2

，把它与棱柱体的长度，即2r
相乘，即可得：

圆柱体体积=πr

2

×2r
=2πr

3

为了求出球体的体积，我需要把上面的计算结果乘以

球体体积

金字塔

将一个平面的各个端点向上连接，汇聚到同一个点上所形成的形状就称为金字塔。例如，我们可以先从六边形开始，绘出六边形的金字塔。

如果从一个等边三角形出发，可以得到一个三角形的金字塔，也称为四面体：

与球体一样，金字塔的体积与将其包围的棱柱体体积之间也存在类似的关系：

阿耶波多最先发现金字塔的体积是棱柱体体积的
。金字塔的体积=
×面积×长度。在这里，金字塔以棱柱体的一个面作为底面，长度就是高度，所以我们可以把公式改写为：

金字塔体积=
×底面积× 高度

埃及的吉萨金字塔就是方形金字塔，其中最大的一座被称为大金字塔，它的体积也的确巨大。它的底面各边长度为230米，第一次建造时就有147米高，把已知数据代入体积的计算公式就可以算出：

我们不妨对比一下，目前世界上最高的建筑哈利法塔（Burj Khalifa）的体积大约为160万立方米。考虑到大金字塔比哈利法塔早4 500年建成，而且不是用机器建造，毫无疑问，其规模可谓令人叹为观止。

阿基米德与王冠

当我们要计算不太规则的物体体积时，有几种方法供选择。我们可以将不规则物体分割成已知形状的组合，也可以利用阿基米德原理来计算体积。传说，阿基米德曾受命鉴定锡拉丘兹国王委托打造的王冠是否是用他赐予的全部黄金制造的。国王担心一些黄金被换成了铅或银，这样珠宝商就可以从中得到好处，而王冠的重量则保持不变。

最简单的方法就是将王冠熔化，并将它的体积与所提供的黄金体积进行比较。然而，阿基米德是被禁止以任何方式伤害王冠的。

阿基米德辛苦地工作了一天之后，在浴缸里洗了个澡，这时他意识到自己的身体代替了水。因此，他可以通过观察变化的水量来计算王冠的体积。他高兴地跑到街上喊：“尤里卡！”（希腊语，意思是：我找到了！）却因过度兴奋，而忘了穿上衣服。

他在第二天做了一个实验，证明珠宝商确实做了手脚。

第五部分

统计

第21章

平均数

统计学家也是数学家，他们通过收集和分析原始信息，总结出统计数据来，然后根据统计数据得出结论。我们生活的方方面面都依赖于统计数据，从衣服的尺寸到汽车的保险费用，再到生病时医生开具的处方等。

无论你是计算还是分析统计数据，都必须知道数据来自群体还是样本。

群体是指某个集合的所有成员。例如，如果我要研究成年北极燕鸥的翼展，那么这里的群体就是指全部成年北极燕鸥。如果我能测量所有成年北极燕鸥的翼展，我就能计算出关于这个群体的真实统计数字。

但在现实生活中，你不可能去测量每一只成年北极燕鸥，所以我会选取一个样本，并且希望样本的统计结果与群体的统计结果相似。所以，采样的方法就变得很重要，因为要避免任何偏颇。例如，如果我选取了从某个岛屿上捕获的所有燕鸥作为样本，那么有可能我的样本中的所有燕鸥都是以某种方式相关联的，这可能会影响它们的翼展。其他岛屿同种群体的翼展，可能明显地比这个岛屿的统计结果长或短。

抽样方法五花八门，就看你打算花多少时间、精力和金钱了。遗憾的是，我们每天遇到的统计数据很少会与抽样方式一起公布。人们有时会故意使用错误的抽样方法，从而产生有偏见的统计数据。英国前首相本杰明·迪斯雷利（Benjamin Disraeli，1804—1881）曾说过一句名言：“有三种谎言：谎言、糟糕透顶的谎言和统计数据。”

最常用的一种统计数据是平均数。

平均数通常基于这样的假设，即数据值向中心区域集中，统计学家称为中心趋势。举例来说，英国女性的身高大多不会明显偏离164厘米这个平均身高数值。平均数就是当把所有数据加起来，除以数据总数后得到的值。实际上，我们所分享的数据是样本所属集合元素的平均数。例如，我想计算我的五人制足球队队员的平均身高。首先，我测量了大家的身高（单位：厘米）：

167, 168, 175, 184, 191

五人的身高总和是：167+168+175+184+191=885厘米。

将数据除以5得到：885÷5=177厘米。

请注意，团队中没有哪个人的身高是177厘米，由此可见，平均数不见得是最合适的值。有一段时间，英国每个家庭平均有2.4个孩子，这个值曾经被嘲笑，因为孩子的数量应该是整数，而不可能是小数。数值数据可以分为两类：连续数据，可以取给定范围内的任何值（如高度或重量）；离散数据，只能取该范围内的某些值，如儿童人数或鞋子尺寸。

中位值是将数字按顺序排列后位于中间的基准数值，我们可以按高度或重量（或其他标准）将样本排列，然后选择中间的值。对于我的足球队来说，中位值是175厘米。如果我们有替补队员，那么数据的个数是6，我们可以将第三个和第四个数据的平均数作为中位值。

对于不以数值形式呈现的数据来说，我们还可以用众数这个值来统计。这个数值衡量的不是中心趋势，而是所有数据中出现次数最多或最频繁的值。

平均值的含义非常好理解，但很多时候，我们还希望了解更多关于数据如何分布的信息。是不是所有值都趋近于平均值，还是说它刚好位于两组分散数据的中央？下文中，我会具体介绍相关的分析方法。

错误平均数示范

2012年，英国学校总督察长曾说过，英国
的小学生英语水平都没有达到全英平均水平，因此需要提高标准。

美国前总统德怀特·艾森豪威尔（Dwight Eisenhower，1890—1969）也犯过类似的错误。他对半数美国公民的智商低于平均水平表示非常震惊。

拜托，正确理解平均数，才能更好地提高标准！

第22章

离散

如果我想给一组数学考试成绩做标记，那么我通常会计算平均分数。这个值可以表明这个班的平均成绩如何，学生们也经常想知道他们的成绩相比于平均成绩如何。如果平均分数是75分（百分制），那可能意味着大多数学生要么略低于75分，要么略高于75分——他们的分数集中在75分左右。这也说明我的学生的能力比较相似，我的教学效果也比较平均。当然，数据也可以比这个更分散。一些分数很低的学生可以用高分数的学生来平衡，从而产生同样的平均分数。那么，如何让领导无须仔细检查所有分数就了解基本情况呢？

答案就是计算出数据离散的量度。下面介绍几个值，按从简单到复杂的顺序排列。

极差

最简单的方法就是计算出极差：用最高分减去最低分。如果分数的极差是20，这就意味着考试的分数从约65分扩散到约85分。极差越大，数据的离散程度就越广。

由于极差只需用最高值和最低值就可以算出，所以它可能错误反映了数据的分布。如果其中一个学生得了20分，而其余的学生都在平均分的10%以内，那么极差就会看起来很大，且不能很好地反映数据的真实情况，因为20分可能是一个离群值（详情见下文）。

四分位距

为了避免上面这个问题，我们可以使用四分位距，它可以显示中间50%的数据的分布。要做到这一点，我需要计算四分位数。中位数是指中间的数据，从数据开始第50%的数，即位于考试数据中心的值。如果查看数据的下半部分并找到这些数据的中位值，就可以得到第25%的数，它被称为下四分位数。对数据的上半部分进行类似的处理，则可以得出上四分位数，即第75%的数。因此，四分位距是指上四分位数减去下四分位数。

下面的盒须图（也叫箱形图）描述了两组六年级中学生的数学考试情况：

每个盒须图都有5条垂直的线。位于两端的两条线分别是最大值和最小值，这两条线生成了“须”。中间的三条线是下四分位数、中位数和上四分位数，这几条线形成了“盒”。

“盒”显示了得分的中间值（50%），而“须”可以显示剩余数值的分布。从这些图中可以看出，这两组数据的极差是100–20=80。上一组数据的四分位距为82–62=20，所以有一半的学生得分在彼此的20%以内。

下一组的数据具有相同的极差（如须形所示）和相同的中位数，但是从盒子部分可以看出，这组数的四分位距要大得多（91–45=46）。由此，我可以推断出，第二组学生的表现差异要比第一组学生更大，虽然两组的平均表现是相同的。

标准差

标准差衡量的是数据集的离散程度。它虽不是距离平均数的平均距离（称为平均绝对偏差），但是它也有一些非常有用的特性，我们将在后面讨论。

为了计算标准差，我们把每个数都减去平均数。当这个数小于平均数时，我们就会得到负值，但我们关心的是距离平均数的均值，与它是正值或负值无关。为了解决这个问题，我们把所有的数取平方，因为负数在平方后将变为正数。

我们把所有的平方值加在一起，除以数据的总数，然后取平方根来补偿之前的平方，就得出了标准差。举例如下：

结果说明，我的学生的分数很分散，不是很一致。不同组的数据可能具有相同的平均数和极差，但如果标准差较小，就意味着分数更向平均数靠拢。

离群值

离群值是指与其他数据不匹配，看起来过低或过高的数值。对于离群值的判定，有时有些随意：如果你认为一个数是离群值，它就是离群值：

高于平均数两个以上标准差

低于平均数两个以上标准差

在上四分位数以上，高于1.5个四分位距

或在下四分位数以下，低于1.5个四分位距

例如，2001年奥地利妇女的平均身高为167.6厘米，标准差为5.6厘米。上限为167.6 +（2×5.6）=178.8厘米，因此任意一位高于此身高的奥地利妇女都会被归为异常高。下限为167.6 –（2×5.6）=156.4厘米，因此任意一位低于此身高的奥地利妇女都会被认为是异常低。

当科学家从观测和实验中收集数据时，他们要对离群值非常小心了。离群值是真的吗？它应该被保存在数据集中，还是应该删除掉？科学家经常会重复实验多次，因为这样可以降低离群值对所产生的统计数据的影响。

20世纪70年代，美国国家航空航天局的航空器会定期测量上层大气中臭氧的含量。但在南极上空飞行时，经常会产生非常低的读数，分析软件将其判别为离群值。这使得直到10年后，在南极洲工作的科学家才发现了臭氧层空洞。臭氧层可以阻止太阳发出的大部分有害的紫外线辐射到达地表，因此对地球上的生命至关重要。幸好，随后发布了氯氟烃（它可以破坏臭氧层）的禁令，目前臭氧层正在慢慢修复，但要完全填满这个洞还需要几十年的时间。

离群值可能是真的，也可能是个错误值。无论是哪种，我们都需要仔细地调查。

第23章

正态分布

有时，我们把收集来的数据整理后，会发现这些数据可以绘成一条钟形曲线。例如，如果我将一颗苹果树上结的所有果实的重量测量一下，我可能会得到下面这条曲线：

正如我们所预期的，大多数苹果接近中心的值（平均数），离平均数越远，我们发现，相应的苹果数量越少。

这种曲线很常见，所以它被称为正态分布也在情理之中。但真正的原因是，统计学家在其中使用了规范化的模式，也就是说它的平均数为0，标准差为1，并以此为基础来统计数据。它可以用来计算实际人口数高于给定值的百分之几。因此，标准差可以用于计算常见的分布数据。

在正态分布中，68%的数据在平均数的一个标准差之内，95%的数据在两个标准差之内，99.7%的数据在三个标准差之内。大型强子对撞机的科学家在2013年宣布，他们发现了希格斯玻色子，并提及了“5西格玛”。西格玛是用来表示标准差的希腊字母，5西格玛的意思是，在不考虑新粒子的情况下，它们的数据偶然出现的概率是偏离平均值5个标准差，这个概率约为0.000 000 3。

正态分布在很多地方都可以帮助我们。比如，在人体测量学这门测量人体的科学中，设计者会利用人体测量的正态分布数据来决定产品的尺寸，这些产品包括衣服、家具、技术、火车、飞机和建筑物等。人们可以计算出有多少人适合中等尺寸的T恤衫，或入舱口设计成多大合适。

智商——如何给数学家排名？

IQ（智商）是一个有争议的智力估量标准。智商是很难准确测量的，不可能用一个10分钟的在线测试就完成。人口的智商多呈正态分布，平均数为100（“平均智力”），标准差为15。门萨高智商俱乐部声称它的成员在智商测试中都达到前2%的水平，相当于135以上。

1926年，美国心理学家凯瑟琳·莫里斯·考克斯（Catharine Morris Cox，1890—1984）发布了一项非常有趣的研究，其中一些是评估历史上各种杰出“天才”的智商。

她的榜单中排名第一的是德国全才约翰·冯·歌德（1749—1832），他在哲学、政治、科学和文学等领域都做出了巨大的贡献，智商估计为188；莱布尼茨的智商是183，位居第二位；法国人皮埃尔–西蒙·拉普拉斯（1749—1827）和英国人艾萨克·牛顿的智商均为168，并列第三位。

当代澳大利亚数学家、曾荣膺菲尔兹奖的陶哲轩（Terence Tao，生于1975年）智商超过200。

如果你感到有些自卑，没关系，因为你要知道，随着时间的流逝，人类的智商似乎越来越高。

第24章

相关性

统计学除了可以总结数据外，还可以用来寻找数据之间的关系。用一个群体或样本中的两类数据作图，可以表示这两类数据的对照关系。下面是一个健身房中人的身高与体重的分布图：

我们可以看到，总的趋势是：人越高，体重越重。这和我们所预期的一样——高个子的体重比矮个子的要重。当然，还受到不同的体格和体型因素的制约。统计学家认为这是一种很强的正相关关系，因为图上的点接近直线，并且斜率是正的，两个变量会使彼此增加。

下面是一个弱负相关实例：

这种相关性是负的。根据该图，随着温度的升高，保暖内衣的销售量会下降。但是，趋势不太明显，因为点的分布虽然呈现一种趋势，但并不都靠近中间的那条线。这条线被称为最佳拟合线，总有无数多个点无限逼近这条线。

英国人弗朗西斯·高尔顿（Francis Galton，1822—1911）不仅提出了标准差的概念，而且是首个考虑了相关性并试图计算相关性的人。他痴迷于测量实例和收集数据，尤其对人体测量学感兴趣，因为他是一个狂热的优生学家。他认为应该有选择地繁殖人类，以改善健康和智力，并根除残疾和其他“不良”特征。他的研究被他的同胞卡尔·皮尔逊（Karl Pearson，1857—1936）继承，皮尔逊发现了一种计算相关性的数学方法（称为皮尔逊积矩相关系数），并画出了最佳拟合的完美直线。皮尔逊积矩相关系数从–1开始，表示一种完全负相关的关系，通过0（根本没有相关性）再到1，表示完全正相关关系。皮尔逊系数仅适用于呈线性直线关系的分布图。查尔斯·斯皮尔曼（Charles Spearman，1863—1945）另辟蹊径，通过对数据排序和将数据分级来找出相关性，而不是使用实际的数字本身。于是诞生了斯皮尔曼等级相关系数，从此以后，没有哪两次的初中地理课成绩是相同的了。下面的图显示了一些数据的分布图，这些数据显然有关系，但不是线性的。如果把数据排序并绘图，就会在第二个图中显示出更明显的线性关系。

相关性不等于因果关系

两个事物具有相关性并不是说其中一个会引发另一个。个子越高，体重就越重，但体重值升高并不会让你的身高增长。冰激凌的销售和溺水之间有相关性，但是冰激凌并不会让人溺水。炎热的天气使得想吃冰激凌和想去游泳的人增加，令人遗憾的是，溺水的次数也随之增加了。

美国有一个很好的网站——泰勒·维根网站（tylervigen.com），列出了所有虚假的相关性。我最喜欢的例子见下图：

这是一个很好的例子，从表面上，你似乎看到了相关性。但很显然，美国核电站的铀储量是不会使数学博士数量增加的。

第六部分

概率

第25章

可能性

我们总是会考虑概率的问题。几乎任何活动都存在某种程度的风险，而风险只是概率的另一种险恶的叫法。概率游戏非常流行。55%的英国人都曾赌博，不管是在赌场下赌注，玩彩票、网上扑克，还是在水果机上押注。

概率

在数学家看来，结果指的是某事发生的后果。例如，如果我正常掷色子，有6种可能的结果。如果一次掷两个色子并且计算数字之和，就有11种可能的结果（2~12）。

每一个结果都有一定的可能性。概率的范围在0（不可能）和1（确定）之间，也就是说概率可以显示为分数、小数或百分数。超过
的概率可以称为有希望或可能。当概率低于
时，即表示不太可能或不可能。如果概率是
（或50%），就说明这两种结果的概率均等。

事件是指你想要计算出概率值的结果（或一组结果）。例如，如果我再次掷色子，得到数字6就是一个事件。一些事件是互相排斥的，这意味着它们不可能同时发生。例如，如果我从一套卡片中随机选择一张，我就不可能既选择一张方块又选择一张红心。两者是相互排斥的。但是，我可以选择一个方块和一位国王。这两者并不相斥，因为我可能抽到了一张方块K。

我们在计算概率时，经常会遇到一些假设。例如，我们通常假设掷出的色子公平或不偏不倚，也就是说出现每个结果的概率相等。我们还假设事件链是独立的。如果我掷色子得到一个6，它不会影响下一次掷色子的结果。

计算概率的神奇公式是：

P
（发生事件）是概率的简写。如果我想计算掷色子可以获得平方数的概率，我知道在6种可能的结果（1, 2, 3, 4, 5, 6）中，有两个（1和4）平方数是正确的结果。我可以这样写：

我在最后把这个计算分式化简到了最简单的形式。现在我知道了掷色子获得平方数的概率，我可以利用已经计算出的概率P
（掷色子获得平方数），来求出掷色子获得的非平方数的概率。

P
（掷色子获得非平方数）=1–P
（掷色子获得平方数）

17世纪50年代，数学家皮埃尔·德·费马和布莱兹·帕斯卡开始从数学的角度考虑概率。一个职业赌徒曾向费马求教，下面哪一种概率更高：

• 掷4次色子至少出现一6。

• 每次掷两个色子，共掷24次，至少出现一次两个6。

凭直觉来判断，上述两情况，应该后者的发生概率更高，因为掷色子的次数比前者多。下面让我们逐个看看。

掷4次色子至少出现一次6

当我重复一个事件时，每个事件可能出现的结果会增加。掷硬币有两种结果，但投两次有4种结果：正正、正反、反正、反反。如果我投了三次硬币，就会有2×2×2=8种可能的结果。同理，掷4次色子将有6×6×6×6=1 296种可能的结果。但是什么样的结果算是成功的呢？如果出现一个6、两个6、三个6以及四个6，都是有效的结果，我们可以据此计算出不同的组合。

真正有用的关键词是“至少出现一次”，也就是说“非零”。我们在上面看到，某事件未发生的概率是用1减去该事件发生的概率。所以：

P
（至少出现一次6）=1–P
（未出现一次6）

掷色子不出现6的方法有5种，所以如果掷4次色子，不出现6的结果共有5×5×5×5=625种，即：

P
（至少出现一次6）=1–P
（未出现一次6）

掷4次色子至少出现过一次6的概率为51.8%。

每次掷两个色子，共掷24次，至少出现一次两个6

一次掷两个色子并计算和是很多游戏的支柱。由于某次掷色子得数的概率比较抽象，所以我做了一张表格，这样更直观些。所有的结果都可以显示出来：

这个表被称为概率空间图。我们可以看到有36个概率相等的结果。7出现得最多，因为它的组合个数最多。两个6（共12）只出现了一次，所以它的发生概率是
。

与前面的例子非常相似，“至少出现一次”的意思是“非零”，所以我们可以看一下在24次掷投中不产生两个6的概率。如果出现两个6的概率是
，那么不出现的概率就一定是
，因为
。

所以，在24次投掷中至少出现一次两个6的概率是49.1%。可见，对第一种情况下注是明智的，但不要下太多。这种与预期相反的结果给赌徒敲响了警钟，想赢可没那么容易。

太巧了

生日问题最初是由乌克兰工程师李察·冯·米塞斯（Richard Von Mises，1883—1953）提出的。概率问题往往会产生反直觉的结果，这里也不例外。你去一个咖啡厅，除非里面有几百人，否则似乎找不到生日相同的两个人，因为一年有365天。然而，由于我们所考虑的人数目非常大，所以实际的计算结果显示，如果只有23人出席，其中任意两人的生日是同一天的概率达到50%。如果有70个人，这个概率就会上升到99.9%。

第26章

组合与排列

在我的数学班里，有24位同样聪明的学生。我要从他们中选出4个来参加数学竞赛，这个决定很难做出，于是我打算随机选择。那么，有多少种可能的组合呢？

这就要看是否与选择的顺序有关了。例如，我们规定第一个人作为队长，第二个人操作计算器，第三个人做记录，第四个人总结，那么顺序就很重要。

如果我从一个帽子里选择名字，在选第一名队员时，有24种可能性，选第二名成员时有23种可能性，后面以此类推，那么可以得到：

24×23×22×21=255 024

所以，我一共有255 024种排列组合，如下式：

为什么要这样写？如果我使用阶乘符号，那么式子就可以简化，计算起来也就更方便了：

一般来说，如果从n
件物品中选出k
个物品，排列种类数共有：

所以，如果我要选出6个人的团队，那么n
=24，k
=6：

在抽出的4人学生团队组合中，有一些是重复的，只是排列的顺序不同而已。如果顺序无关紧要，就只能算一种组合——艾米、比利、卡拉和丹这支队伍，与丹、卡拉、比利和艾米算作相同的队伍。那么对于4人的团队，可以有4×3×2×1=4！种不同的组合，所以我把排列数除以这个数就能得到组合数：

所以，一般来说，如果忽略顺序，从n
中选择k
，就会有：

所以，如果我要选出6人团队，而不考虑顺序，则有：

如果你仔细阅读了上面的内容，你将发现组合锁的叫法不是很准确——因为顺序是要考虑的因素，所以严格来讲，应该将它们称为排列锁。

排列和组合可以帮助我们解决概率问题。如果你购买英国国家彩票，你需要在1~49这些数字中选择6个数字。

只有随机抽取的所有6个数字都匹配，才能赢得最高奖。彩票中的顺序并不重要，所以组合才是关键。

可能的6个数字组合数=

所以，一共约有1 400万种可能的组合，而你赢得最高奖的机会也是1 400万分之一。这可真是希望渺茫！

第27章

相对频率

在前面的例子中，我们把所有可能的结果计算出来，并用相关理论计算了概率。然而，在许多情况下，这是不可能做到的。如果你问我今天喝咖啡的概率是多少，我可以告诉你，我喝咖啡的概率很高，甚至可以估算出一个数字。但是如果不事先收集一些数据，我是无法用数学方法计算出来的。

我可以把咖啡日记保存一周，然后用它来计算概率。比如，第一周我在7天内喝了5杯咖啡。根据这个记录可知，在任何一天我喝咖啡的概率是
。数学家称之为相对频率，表示它不是理论上推导的概率。我们必须假设每天喝咖啡的行为是独立的，我前一天喝了一杯咖啡，不会影响我今天喝咖啡的概率。

下一周我每天都喝了一杯咖啡。我现在的相对频率是：

总结起来就是，时间越久，相对频率就能越精确地代表我在任意一天喝咖啡的可能性。

为什么这个方法有用？因为，当赌徒计算赔率或准备下赌注时，他们通常要看最近的表现（情形），才能做决定。保险公司也是用类似的方法对客户进行分类，并确定投保风险。你越长时间不提出索赔，你提出索赔的相对频率就越低，因此客户对保险公司造成的风险就越小，缴纳的保费也就越低。

概率谬论

如果我掷一枚硬币，连续8次都是人头那面在上，许多人就会觉得这个世界出现了不明原因的失衡，他们开始认为下一次是反面的可能性会更大，而实际上硬币出现正反面的可能性是相同的。虽然连续8次人头朝上是不可能的（大约0.4%），但它的出现和其他连续投掷结果的概率也是相同的。

这就是赌徒谬论。1913年在蒙地卡罗大赌场发生了一起著名的事件。一个轮盘转动后，连续23次落在黑色区域中，这完全是偶然现象。事情一发生，消息便很快传开，人们在下一轮中把大笔资金押在红色区域中，因为人们认为这种情况更可能发生。

有些人在生孩子的时候也会犯同样的错误：人们会认为已经连续生了几个男孩，那么下一次更有可能生女孩，反之亦然。

检察官谬误错误地认为，在法庭案件中，事件发生的概率与被告有罪或无罪的概率在适当情况下是相同的。萨莉·克拉克（Sally Clark，1964—2007）是一名英国妇女，她被判谋杀了两个孩子，但两个孩子实际上都死于婴儿猝死综合征。发生这种情况的可能性被错误地计算为7 300万分之一，因为他们认为婴儿猝死综合征致死这个事件是独立的。但对于兄弟姐妹来说，它不是独立事件，因为可能有潜在的遗传因素在起作用。克拉克服了三年刑期之后才被改判为无罪。此外，还有许多类似的案件。

看来，统计数据出错是会产生非常严重的后果的。

后记

这本书为读者提供了6道盛宴。我希望读者可以意识到：数学与我们每个人都息息相关。

如果你有兴趣的话，还有很多教科书可以作为参考，而且互联网上也有很多优秀的免费资源。如果你想进一步拓展数学知识，无论是图书馆、书店，还是搜索引擎，都可以为你指点迷津。

如果你对本书的话题很感兴趣，请每天都来“享用”数学的美餐。数学能创造有序的世界，数学营造的良好氛围可以让世界变得更加美好。

我在本书的开头提到，由数学所产生的焦虑是可以传染的，而由数学所产生的自信也是如此。如果你已经获得自信，可以与周围的人分享这一真理：下决心花时间去阅读和学习，就可以提高对数学的理解力。

不要止步于此书，继续前行，不断品尝所有美味的数学甜点。做一个美食家，你不需要知道一顿饭是如何烹饪的，也不需要欣赏其中的技巧，只要美美地分享最后的佳肴就行了。

在数学的盛宴上，愿你胃口大开！

图书在版编目（CIP）数据

极简数学/（英）克里斯·韦林著；康建召译. --北京：中信出版社，2019.4

书名原文：Maths in Bite-sized Chunks

ISBN 978-7-5217-0047-3

I. ①极… II. ①克… ②康… III. ①数学－普及读物 IV. ①O1–49

中国版本图书馆CIP数据核字（2019）第024292号

Maths in Bite-sized Chunks by Chris Waring

Copyright © Michael O’Mara Books Limited 2018

This edition arranged with MICHAEL O’MARA BOOKS LIMITED through BIG APPLE AGENCY,

INC., LABUAN, MALAYSIA.

Simplified Chinese edition copyright © 2019 CITIC Press Corporation.

All rights reserved.

极简数学

著者：［英］克里斯·韦林

译者：康建召

出版发行：中信出版集团股份有限公司

（北京市朝阳区惠新东街甲4号富盛大厦2座 邮编100029）

字数：76千字

版次：2019年4月第1版

京权图字：01–2018–6804

广告经营许可证：京朝工商广字第8087号

书号：ISBN 978-7-5217-0047-3

版权所有·侵权必究

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目录

献词

前言 哲学是什么

第1章 前苏格拉底哲学家

泰勒斯 （约公元前624—约前545）

阿那克西曼德 （公元前610—前546）

阿那克西米尼 （活跃时间约为公元前545—前528）

毕达哥拉斯 （约公元前570—约前490）

色诺芬尼 （约公元前570—约前475）

赫拉克利特 （约公元前535—前475）

巴门尼德 （约公元前515年——前450）

阿那克萨哥拉 （约公元前500年——前428）

恩培多克勒 （约公元前495—约前435）

普罗泰戈拉 （约公元前490—前420）

第2章 希腊的哲学大家

苏格拉底 （约公元前470—前399）

柏拉图 （公元前427—前347）

亚里士多德 （公元前384—前322）

伊壁鸠鲁 （公元前341—前270）

第3章 罗马时期的哲学思想

塞涅卡 （公元前4—65）

爱比克泰德 （55—135）

马可·奥勒留 （121—180）

普罗提诺 （约205—270）

第4章 基督教、伊斯兰教和犹太教的哲学家

圣·奥古斯丁 （354—430）

阿维森纳 （980—1037）

圣·安瑟尔谟 （1033—1109）

阿威罗伊 （1126—1198）

迈蒙尼德 （1135—1204）

罗吉尔·培根 （约1214—约1292）

托马斯·阿奎那 （1225—1274）

奥卡姆的威廉 （约1287—1347）

第5章 文艺复兴时期的哲人

德西德里乌斯·伊拉斯谟 （1466—1536）

尼科洛·马基雅弗利 （1469—1527）

第6章 理性时代

托马斯·霍布斯 （1588—1679）

勒内·笛卡儿 （1596—1650）

约翰·洛克 （1632—1704）

巴鲁克·斯宾诺莎 （1632—1677）

戈特弗里德·威廉·莱布尼茨 （1646—1716）

第7章 启蒙时期

乔治·贝克莱 （1685—1753）

伏尔泰 （1694—1778）

大卫·休谟 （1711—1776）

让-雅克·卢梭 （1712—1778）

伊曼努尔·康德 （1724—1804）

第8章 进入19世纪

杰里米·边沁 （1748—1832）

格奥尔格·威廉·弗里德里希·黑格尔 （1770—1831）

亚瑟·叔本华 （1788—1860）

约翰·斯图亚特·穆勒 （1806—1873）

索伦·克尔凯郭尔 （1813—1855）

卡尔·马克思 （1818—1883）

弗里德里希·尼采 （1844—1900）

第9章 现代哲学

伯特兰·罗素 （1872—1979）

G. E. 摩尔 （1873—1958）

马丁·海德格尔 （1889—1976）

路德维希·维特根斯坦 （1889—1951）

吉尔伯特·赖尔 （1900—1976）

卡尔·波普尔 （1902—1944）

让-保罗·萨特 （1905—1980）

A. J. 艾耶尔 （1910—1989）

米歇尔·福柯 （1926—1984）

雅克·德里达 （1930—2004）

名词解释

哲学测验

参考文献

献词

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谨以此书献给乔斯、西里尔·莱文、露丝和彼得·斯潘塞。

我们都坚信要以哲学的态度看待人生。

前言 哲学是什么

能剖析自己妄想的人叫哲学家，其余的叫疯子。

——安布罗斯·比尔斯(安布罗斯·比尔斯（Ambrose Bierce，1842—约1914），美国作家、记者，以短篇小说闻名，语言辛辣。——编者注（如无特殊说明，本书脚注均为编者注）)，《警言录》

本书介绍的哲学思想时间跨度长达2 500多年。这足以说明“哲学是什么”这个问题其实没有答案。然而，显然人类自有文字记载时起，就在不断提出哲学问题，试图了解世界、了解自身在世界中所扮演的角色。

伯特兰·罗素（Bertrand Russell）在《西方哲学史》（History of Western Philosophy
）的引言中指出，哲学介于科学和神学之间，旨在运用人类的理性对一些利用现有知识尚不确定的领域进行思考。有意思的是，虽然人类的知识体系在不断完善，问题却一直都存在。不过这没什么，只要你见多识广，就会知道没有什么活动能比深度的思考更令人愉快了。

本书回顾了数千年来哲学思想的发展，结合其所处的历史和社会背景阐述了众多哲学家的思想及其起源，希望读者可以在一览哲学思想发展史的同时，也充分领略哲学的真谛。

我要感谢迈克尔·奥玛拉图书公司的露易丝·迪克森和西尔维亚·克朗普顿，感谢你们在本书成稿的过程中给予我的耐心和支持。我要感谢我的朋友们，尤其是安妮·李、理查德·桑多弗和彼得·斯宾塞，你们给我提出了许多宝贵意见，耐心听我唠叨，还帮我找资料。我在此郑重声明，我若有一天当了编辑，一定向你们学习，绝不抱怨作者拖稿。

第1章 前苏格拉底哲学家

前苏格拉底哲学家，顾名思义就是在苏格拉底之前出现的哲学家。古代早期的一批思想家可以归为这一类，当然还包括一些与苏格拉底同时代的哲人，他们极有可能对苏格拉底的思想有所了解。从公元前7世纪末至前5世纪，前苏格拉底哲学家试图以多种方式解释世界的构成，并探索现实的性质。也就是说，他们希望回答“哲学是什么”这个根本问题。

最早的前苏格拉底哲学家来自小亚细亚西海岸的爱奥尼亚，也就是现在的土耳其境内。从约公元前1000年起，爱奥尼亚逐渐沦为希腊的殖民地。到了前苏格拉底哲学家生活的时期，该地区已有诸多城邦兴起。城邦兴起的原因在于这里与周围国家及地区的贸易和文化交流频繁，往东与世界最著名的两大文明的摇篮——古埃及和古巴比伦（今伊拉克）交往密切，向西与黑海沿岸的希腊殖民地直至希腊本土互通有无。另外，根据《荷马史诗》这部文学巨著，我们知道爱奥尼亚还与璀璨的迈锡尼文明有一定联系。

优越的地理环境和文化氛围成为推动思想家成长的有利条件，在诸如米利都、以弗所、科洛峰和萨摩斯等各大人口集中的城邦中兴起了阵阵新思想的热潮，对古希腊文明和后世产生了巨大的影响。

泰勒斯 （约公元前624—约前545）

亚里士多德是一个明白自己所言的人。在他看来，米利都的泰勒斯（Thales）是第一位真正的哲学家，泰勒斯是希腊哲学乃至整个欧洲哲学的奠基人。可惜泰勒斯没有任何作品流传下来。人们对他所有思想的认知也只能基于后人对他的评述。泰勒斯是一位务实且兴趣广泛的哲学家，他也是著名的工程师、数学家、天文学家和政治家。据说，他曾远游埃及，在那里研究当时的数学热点问题——三角函数。他利用古巴比伦的星座图准确预测了公元前585年出现的日食。

为什么我们称泰勒斯及其后的前苏格拉底思想家为哲学家，而不是才华横溢的数学家或者天文学家呢？这是因为他们都认为世界是内在统一的，是可以确定的实体，人们需要理性地研究和理解世界，才能确定世界的本质。美中不足的是，他们不清楚世界究竟是由哪些神奇的物质构成的。

一开始，哲学家对于世界本质究竟是什么有过诸多错误的猜想。然而，这种研究本身也是一种人类文明的巨大进步——人们不再用神话来解释所发生的事件。早期哲学家认为诸神的非理性行为并不是万物如此的理由，他们试图以直白的描述和分析来系统地解释眼前的世界。

泰勒斯提出了水本原说。泰勒斯看到水呈现出多种状态（比如雾、冰等），认定水是宇宙的基础。他认为整个扁平的地球漂浮于水面之上，如果巨浪拍打陆地，就会引发地震。

柏拉图在《普罗泰戈拉篇》（Protagoras
）中称泰勒斯为“希腊七贤”之一。然而，泰勒斯在奇闻逸事中，更多的是以心不在焉的教授形象示人。据说有一次，他因为忙着观察头顶的星象，一不小心掉进了水沟。

阿那克西曼德 （公元前610—前546）

阿那克西曼德（Anaximander）出生于米利都，据说是泰勒斯的学生。他和泰勒斯一样，有着广泛的科学方面的兴趣。他绘制了世界上的第一张地图（虽然这张地图的精确度不高），从事过气象学方面的研究（他认为云层撞击产生了雷声），还把日晷的指时针介绍给了希腊人。阿那克西曼德还是一位政治家，曾当选城邦在黑海的新殖民地——阿波罗尼亚的领导人。他可以说是继泰勒斯以后的又一位哲学大家，也是第一位著书立说的哲学家。不过，他不同意泰勒斯的水本原论，事实上，阿那克西曼德反对把任何一种物质元素当作哲学的第一原则。

阿那克西曼德认为，如果水是世界的本质，那么火等其他元素就不应该是世界的组成物质。因为水能转化为雾或者冰，却无法同时包含截然相反的两极，如干燥和潮湿。他想找到一种更加普遍的世界本质，这种物质是不受物理属性限制的。他提出了“无限”的概念——阿派朗（apeiron），无限是万物的起源和归属。阿那克西曼德认为，当“无限”发生分离时，就产生了宇宙与其所有的要素以及对立。

阿那克西曼德详细阐述说，这个未经分化的“无限”由于运动分离出不同的实体，先是热，然后是冷，接着，更沉重的冷雾凝固形成了地球——一个悬浮在宇宙中心的巨大的圆柱体，而热则不断膨胀，形成了围绕地球的巨大火轮。火使得它与地球之间的气体形成了雾，雾中存在间隙，我们才得以看到巨大火轮散发出来的光线，即我们现在所熟知的恒星和行星。世界中存在多个互相关联的两极——干与湿，冷与热等，这些都源自一开始“无限”的分离，但它们反过来又想回归“无限”，这也正是宇宙的节律和统一。

阿那克西曼德还提出了许多非常有趣的理论。产生了我们所见的这个世界的有序过程很有可能也创造了其他人类未知的世界。他说，人类的皮肤本来有刺，就像鱼的皮肤一样，是在水从陆地上退去时，在沼泽地上产生的。总之，前苏格拉底哲学家对水十分迷恋，这一点在阿那克西曼德的身上表现得非常明显。

阿那克西米尼 （活跃时间约为公元前545—前528）

米利都还出了一位哲学家，名叫阿那克西米尼（Anaximenes），可惜史书上对其生平的记载很少。他又回归到泰勒斯的观点，认为世界只有一种最基本的物质——气，他称之为aer
（空气或雾），他还指出按照浓缩的程度不同，这种气可以转化为其他物质。稀释气，它可以变成火；浓缩气，它可以形成水和地球。气与物质世界有明显的联系（天空中的太阳就是火，云产生闪电，雾下落后形成雨）。阿那克西米尼将空气与生命的呼吸和灵魂联系起来，总结了阿那克西曼德的“无限”。对于阿那克西米尼而言，地球是扁平的，像叶子一样飘浮在空中，不断升腾的蒸汽则逐渐形成了天体和火盘。

毕达哥拉斯 （约公元前570—约前490）

毕达哥拉斯（Pythagoras）出生于希腊的萨摩岛，没错，就是毕达哥拉斯定理的那个毕达哥拉斯。据说，他曾经去过埃及和巴比伦。大约公元前530年，毕达哥拉斯在意大利南部的希腊殖民地克罗顿定居。在那里，他建立了一个最终发展为数学学校和宗教团体的团体。毕达哥拉斯本人并没有留下任何著作。有关他的一切，大多数来自后人关于他的著述。由于年代久远，人们难免添油加醋，这些描述最终演变成神话和传说。有传闻说毕达哥拉斯有一条腿是纯金的，他会分身术，还能用一面镜子把文字反射到月球上。

相对可靠的说法是，毕达哥拉斯发现音阶的高低会随着琴弦的长短而变化。由此，他断定数学比例是音乐和谐的基础，在此过程中他提出了音程的概念。他认为数学在现实中居于核心位置，不是水，也不是其他物质，而是实实在在的数。数界定了物质对象的形状和形式（想一想阿那克西曼德关于“无限”的概念），正如数决定了恒星和其他天体的运动一样。天体间和谐的数学关系，就像是天体间的音乐。

由此，毕达哥拉斯主义发展成一种人生哲学。其信奉者遵循谨慎节制的生活方式，他们群居生活，男女平等，财产公有。他们希望通过道德禁欲和身心的宗教净化，寻求和谐的世俗生活，禁食豆和肉类就是手段之一。毕达哥拉斯学派认为所有生物都是相互关联的，相信灵魂转世。也就是说，他们认为灵魂是不朽的，在人死后，其灵魂会转入另一个躯体中，也就是说，我们的灵魂前世曾属于另一个人。

毕达哥拉斯学派的很多观点在柏拉图的著作中都有所体现。柏拉图尤其强调纯粹现实，认为纯粹现实是不完美的表象的根基。这与毕达哥拉斯关于数学和灵魂不朽的理论不谋而合。

色诺芬尼 （约公元前570—约前475）

大约在公元前546年，波斯国王居鲁士大帝（Cyrus the Great）在小亚细亚地区大肆扩张，所向披靡，将隶属希腊的城邦国家爱奥尼亚并入波斯帝国。同年，色诺芬尼（Xenophanes）离开家乡科洛封，开始在地中海附近游历，并在此度过了余生。他在西西里住过一段时间，还去过意大利南部的埃利亚。埃利亚诞生了众多哲学家，他们后来与色诺芬尼来往密切。色诺芬尼还是个诗人，有一些诗作的残篇流传于世。色诺芬尼兴趣广泛，我们可以从他的诗作及他人的著作中看到这一点。

色诺芬尼提出了一个人们困扰已久的哲学难题：对于我们从未亲眼见到的事物，我们何以大言不惭地说我们知晓其真理？换言之，色诺芬尼指出了观点和真知之间的巨大差异，就算真理存在，我们也只能揣测一二。从这一点出发，他谈及了多个话题。

在宗教范畴里，色诺芬尼并没有简单地否定用神的随机行为解释事件的发生，而是积极地批评了传统的荷马式的方法，他认为不能把人类身上存在的诸多缺点（比如通奸、偷盗和欺诈）归结为神的旨意。色诺芬尼指出，这种得到背书的非道德行为以及将人类特征归因为非人类因素的人神同性论是一种逻辑谬误。埃塞俄比亚的神是黑头发的，色雷斯人的神是红头发的，这本身已经够让人糊涂的了，那牛和马的神又该长成什么模样？色诺芬尼指出，存在一个万能的神，它如同世界一样是球形的，永恒不变，无论是它的外表还是本质，都与人有根本的区别。神以自己的意志掌控万物。

色诺芬尼试图改善民众的道德行为，他公开反对酗酒，驳斥吃穿用度奢靡，反对给予成功的运动员至高无上的荣誉，这一切都似曾相识。此外，色诺芬尼还有一些不太为人所知的观点，但更加贴近实际。他看到从海上漂来的鱼的化石后，断定大地曾经被水覆盖，从而提出：大地和水以多种形式的混合，形成了万物的基础，这一过程中云则是一种过渡状态。

赫拉克利特 （约公元前535—前475）

赫拉克利特（Heraclitus）出生于以弗所，家世显赫。他似乎向来无心参与公众生活，以不喜奢华为由拒绝了波斯权贵的所有恩惠。他显然更加无意于虚名，总是谴责人类愚钝，竟然敢“挑”色诺芬尼的刺，说他博学多才却并无见地。据说，赫拉克利特撰写了一本名为《论自然》（On Nature
）的书，该书仅留存下来一些残篇，加上其他作家对这本书的评论，我们才得以对赫拉克利特的观点略知一二。

赫拉克利特最著名的论断让人费解——流乃万物常态，难怪他获得了“晦涩之集大成者”的美名。他说一个人不可能两次掉进同一条河里，因为第二次你的脚所接触的河水早已不是之前的河水了。世界“看似”是一个稳定统一的整体，正是这样的前提使得泰勒斯、阿那克西曼德以及其他哲学家努力寻找一个统一的元素。但是赫拉克利特认为这种看法有失偏颇。他认为，世界并非看起来那般永恒稳定，在静止的外表下，只有通过事物所含对立面之间不断的斗争，我们才能理解这个世界。他举的例子包括上下、冷热、干湿、黑夜白昼之类司空见惯的东西，也有生死攸关的事情，比如生死、战和、贫贱等。这些对立的事物彼此依存，都属于同一事物的两个对立面。相反的两极有着共同的结构特征，赫拉克利特把这种特征称为逻各斯（logos
），即理性。逻各斯就像是永恒的宇宙公平，保持着某种平衡，规范着不断发生的变化。

对于赫拉克利特而言，世界的统一位于其内在的结构中，存在于总体的构成方式，而非取决于某种特定要素。他认为火是最原始也最美好的一种元素，是逻各斯呈现的方式。

巴门尼德 （约公元前515年——前450）

巴门尼德（Parmenides）出生于意大利南部的希腊殖民地埃利亚。人们一直认为巴门尼德是埃利亚学派的核心人物，该学派认为现实具有不变的性质。巴门尼德早年的生平不详。据说，巴门尼德在65岁的时候，极有可能遇见了年轻的苏格拉底。巴门尼德影响了苏格拉底甚至柏拉图的一些思想。巴门尼德是首个使用逻辑和语言而非依靠观察得出有关世界的结论的哲学家。事实上，一碰到观察这件事，巴门尼德恨不得跑得越远越好。

通过一首150行的三段体诗《论自然》，我们得以了解他的观点。在第一部分，巴门尼德描述他遇见了一位女神，女神答应他要向他展示真理之道（又称现实）以及意见之道（又称观点）。在此基础上，诗歌引出了第二部分和第三部分。从根本上来看，就现实而言，如果我们能够想到并谈论某些事物，逻辑上说这些事物是肯定存在的，即它是（is）；而人们不可能想到并谈论根本不存在的事物，即它不是（is not）。

巴门尼德认为，如果你能明白这一点，你肯定能推导出：没有所谓的过去和将来，因为过去和将来在当下都不存在，这也就意味着从来就没有变化，将来也不会有变化。运动是不存在的，因为一旦有了运动，就意味着当下要变成虚无；也不会有实质的变化，因为如果存在实质的变化，就证明存在着过去。所有这些都指向一个结论：我们认为我们所看到的任何变化都是虚幻的，是表象，而非真理。

无论巴门尼德的逻辑如何，这里的推理看起来都不够严谨，他的论点建立在针对动词“存在”（to be）的含糊不清的解释基础上。但是他提出的现实和虚幻之间的冲突却是真实存在的，它一直驱动着后世的哲学家们不断思考。

阿那克萨哥拉 （约公元前500年——前428）

阿那克萨哥拉（Anaxagoras）的祖籍是爱奥尼亚的克拉左门尼。他在雅典生活了长达30年之久，是第一个将理性探讨引入希腊的哲学家，此后，理性探讨一直是整个古希腊的中心。因此，阿那克萨哥拉影响了很多雅典人，包括政治家伯里克利（Pericles）和剧作家欧里庇得斯（Euripides）。在阿那克萨哥拉被问及他存在的意义时，他给出的答案是“研究宇宙”。经过研究，他最终断定太阳是一块比伯罗奔尼撒半岛大且能发光的巨岩。这样的观点让当权者非常头疼。因此，阿那克萨哥拉以不敬神的罪名遭到起诉，在被判决有罪后，被驱逐出了雅典。

为了更好地解释物质世界，阿那克萨哥拉接受了巴门尼德关于事物不会形成、消失的论断，他尝试用普遍存在的变化这个证据来调解这个观点，结果形成了努斯（nous
）理论。努斯指心灵，它是所有事物中最美好、最纯粹的。整个世界是由各种粒子组成的，努斯驱动万物进行旋转。不同的颗粒整合分离，形成事物的各种形态，整个世界也形成涡流。所有事物你中有我，我中有你，只有努斯不会与任何事物混合。在任何特定的时点，每个物体的主要组成部分规定了其属性。而旋转颗粒不断的组合和分离不仅使变化成为可能，也使其成为必然。

阿那克萨哥拉认为努斯是主要的推动力，并为事物运作提供了纯粹机械的解释。后来的哲学家则进一步发展了他的观点，开始寻找事件背后的目的。

反证法：芝诺悖论

埃利亚的芝诺（Zeno，约公元前490—前430）认为宇宙是静止不变的，他是巴门尼德的追随者之一。芝诺提出了许多饶有趣味的悖论，来证明运动的不可能。

让我们先从阿喀琉斯和乌龟的例子说起。作为希腊的超级英雄，阿喀琉斯以速度著称，而乌龟则是个慢性子，行动迟缓，毫无目的。假设阿喀琉斯和乌龟开始赛跑时，乌龟领先阿喀琉斯100米，那么阿喀琉斯每次努力赶超乌龟的时候，乌龟肯定也往前稍微挪了一点儿。哪怕乌龟领先的距离不长，阿喀琉斯也要努力追赶才能试图超越乌龟。但每次阿喀琉斯到达乌龟先前的位置时，乌龟肯定又往前挪了一点儿距离。如果我们把这种努力赶超和继续前行的任务分解为无限小的分段（芝诺非常喜欢这种分割），阿喀琉斯就得不断努力赶超，才能赶上乌龟之前到达的位置。这个过程就会没完没了。虽然这样解释看起来非常荒唐，但是从哲学的角度来看，芝诺的话是有一定的道理的。

按照相同的逻辑，芝诺解释了人们为何无法从赛道的一端穿越到另一端。在完成全程比赛之前，你必须得先走完一半路程，然后再走完剩下的一半路程，这个过程无穷无尽。换言之，你有无限多个一半的路程要走，以至于你无法在短时间内到达任何地方。

然后，让我们看一看弓箭的悖论。你站好，瞄准目标，然后射出箭。但是无论你站在哪个位置，你的弓箭始终是要占据一点儿空间的，就在箭欲离弦，将发未发之时，箭肯定是静止的。由于所谓的弓箭的飞行是由一系列静止的时刻构成的，那么从理论上讲，箭矢无法真正地动起来或者被发射出去。

芝诺

芝诺在和巴门尼德一起前往雅典的时候，曾与苏格拉底碰面。结果芝诺成为柏拉图对话集《巴门尼德篇》中的主角，还被苏格拉底称赞为世界上首个使用辩证法的人。辩证法是一种正式的辩论方法。论辩双方需要找到对方的论证中前后矛盾和荒谬的地方，而这些又会把我们再次带回刚才的悖论中去。

恩培多克勒 （约公元前495—约前435）

恩培多克勒（Empedocles）出生于西西里的希腊殖民地阿克拉加，即现在的阿格里真托。恩培多克勒不仅是著名的哲学家、诗人，还是有名的医生、科学家和政治家。传说他有非凡的抱负。他曾经纵身跳入埃特纳山的火山口，来证明自己的神力。可惜，据伯特兰·罗素在《西方哲学史》中引用的诗所描述，恩培多克勒的实验最终以自己浑身着火、被烧得一塌糊涂而告终。

恩培多克勒的哲学代表作是一首诗，是的，就是我们在前文提过的《论自然》，其中大部分内容都流传了下来。巴门尼德认为宇宙是静止不变的，阿那克萨哥拉认为宇宙是由无限种物质混合在一起创造的，而恩培多克勒则认为世界万物由四种永恒的基本元素或“万物之根”组成，这四种元素是土、气、火和水。在被恩培多克勒称为爱与恨的两种力量的交织作用下，这些元素会聚合或分离，形成不同的物体。宇宙周而复始地循环运动：一开始爱占主导，然后恨来主宰，一段时间后，爱重新赢得统治权。

要说恩培多克勒的观点和查尔斯·达尔文的《物种起源》有直接联系，肯定有失偏颇，但是恩培多克勒的确在以一种类似于进化论的方式讲述生物的起源。关于生命起源问题，恩培多克勒认为在初始阶段，生命的形式更为多样，肢体会自由活动，有些生物呈人面牛身的形态，还有的人类孩子长着牛头，这些奇怪的物种经过逐步演变，成为我们所熟悉的生命状态。他还提出了理论来解释我们的意识：其他物体的分子和我们的感官发生交互作用，进入我们的毛孔，在毛孔里，这些分子被我们人体内相应的分子监测到，从而发生作用。

他的第二首诗作《净化》（Purifications
，这首诗可能是《论自然》的一部分，也可能不是）的观点则非常宗教化。恩培多克勒似乎已经把毕达哥拉斯及其追随者有关灵魂轮回的思想纳入自己的诗歌创作中。他说，灵魂在周而复始的循环中开始了身体的旅程，从似神的天真堕落到世俗状态（这是人类和动物流血的结果），而后进入净化和神化的过程，爱恨交织再次推动生命的诞生，于是新的周期开始。

普罗泰戈拉 （约公元前490—前420）

普罗泰戈拉（Protagoras）出生于希腊东北部的阿布德拉。他会定期去雅典和其他城市讲学。在雅典，他遇到了伯里克利。伯里克利邀请普罗泰戈拉给雅典在意大利的新殖民地图里撰写法典。这部法典是对普罗泰戈拉关于正义和美德观点的最好证明，下文中将提及。普罗泰戈拉可能是第一位作为智者而闻名天下的哲学家。他对很多哲学和实际问题都有专门的论述。他的理论深受学生敬仰，学生们还会付费听课。普罗泰戈拉主要教修辞学。在古希腊，修辞课是所有打算参与公众生活的人的必修课。此外，普罗泰戈拉还教授诗歌、语法和句法。根据柏拉图在《普罗泰戈拉篇》中的描述，普罗泰戈拉还曾自称能讲授美德。

普罗泰戈拉最著名的学说是相对主义和不可知论。他认为，人是衡量一切的度量标准，是所有存在的事物之存在，以及所有不在的事物不存在的衡量标准。他将自己的观点提炼为这世界不存在固定的客观标准，世界万物都会随着个体和情境的变化而变化，这一观点与巴门尼德的理论截然相反。也就是说，身在夏日的北欧，我可能会感到炎热难耐，而一个在撒哈拉沙漠生活过的人则很有可能觉得北欧的夏日十分凉爽。普罗泰戈拉把这个观点加以深化，提出这种理论同样适用于美、美德、真理和公正等范畴。在他眼中，从本质上看，这些概念都是相对的。

普罗泰戈拉对相对主义的态度比较积极，他认为相对主义是对现有的哲学和宗教束缚的突破，为民主辩论开辟了道路。但因为他允许诸多不讲道德的人玩弄辞藻，让人们沉浸在“一切安好”的假象中，他也遭到了一些批评。这也是如今诡辩术广为诟病的一点，一些人不顾伦理的限制，颠倒黑白。然而，普罗泰戈拉和老一代智者哲学家都以诚实和守法闻名于世。至于诸神，普罗泰戈拉认为他没有办法确定神是否存在，也无法确定诸神存在的形式，这个主题太过深奥，而人生又过于短暂，无法回答。

普罗泰戈拉强调，主观性在我们理解宇宙的过程中非常重要，他使哲学从自然哲学逐渐转移到关注人的价值。为了对包括普罗泰戈拉在内的智者们的哲学理论做出回应，柏拉图开始求索那支撑人类经验的、超验且永恒的真理。

第2章 希腊的哲学大家

如果你去问那些对哲学不太感兴趣的人，他们知道的哲学家都有谁，大部分人的答案都是：苏格拉底、柏拉图和亚里士多德。这三个如雷贯耳的名字已经流传了数千年，他们是有思想的人。他们的出现使哲学从自然哲学转向个人，他们之前的哲学著作和《论自然》都是自然哲学，而他们之后的哲学强调以人类的理性来追求智慧和美德，由此，个人幸福甚至更广泛的政治安宁得以成为可能。据我们所知，这三位伟大的哲学家都曾长住雅典，这当然不是什么巧合，当时的雅典是整个古典世界的文化和政治中心。

公元前4世纪末，由于马其顿国王菲利普二世及其子亚历山大大帝的军事掠夺，雅典和其他希腊城邦笼罩在战争的阴影中，伊壁鸠鲁倡导的伊壁鸠鲁主义（Epicureanism）和芝诺的斯多葛主义（Stoicism）兴起，并从希腊化时代直至罗马时期持续产生影响。

苏格拉底 （约公元前470—前399）

箴言

“不经考查的生活是不值得过的。”

——苏格拉底，出自《申辩篇》

出生于希腊的苏格拉底并没有任何文字著作流传后世，也未建立任何哲学学派，没有正式的弟子，却被世人视为古代哲学的第一位哲学大家。因为他的思考标志着与早期有关宇宙本源和性质的哲学思考的决裂，并由此转向了对人们赖以生存的伦理和道德观念的分析。

我们对苏格拉底的有限认知有如下几个来源：喜剧作家阿里斯托芬（Aristophanes）、军官色诺芬尼和苏格拉底的学生——伟大的哲学家柏拉图。显然这三个人都有自己看待苏格拉底的角度。阿里斯托芬在他的戏剧《云》（The Clouds
）将苏格拉底描绘成一个小丑。而对色诺芬尼来说，苏格拉底是一个战士，行动果敢。我们对苏格拉底的哲学思想的了解大多来自柏拉图，我们应当好好感谢他。柏拉图以对话体记录了苏格拉底的哲学思想，他用戏剧的手段勾勒了苏格拉底的哲学方法论（辩证推理）和哲学思想（追求美德）。《申辩篇》（Apology
）、《克里托篇》（Crito
）以及《斐多篇》（Phaedo
）都精准地反映了苏格拉底的教导。

苏格拉底与政客、学生和亲朋好友问答式的对话，篇幅较长，覆盖主题广泛，体现了苏格拉底对一些基本概念的看法，包括德性、公正、勇气、谦虚、智慧和虔诚等。柏拉图说，苏格拉底总是说自己非常无知，他不会把自己的观点强加给他人，而是鼓励大家用逻辑来捍卫自己的观点，这样一来，人们就必须直面自己的论证中的矛盾。通过排除法一层一层地剥离伪逻辑，才能让人们接受自己的无知，在揭示更高的善的过程中追寻人类生活的基本德性。

对于苏格拉底来说，正直的生活是关键。这包括抵制名利的诱惑，在任何情况下都不以恶报恶。人生最重要的事情是灵魂的道德安宁，这是追求真正的幸福的必经之路。这是一种非常个人化的哲学思想：一旦明确并理解了美德的含义，你就会变成一个客观意义上更好的人，不会被亲友影响。

不幸的是，苏格拉底不断多次挑战既有的信仰，触怒了当权者。公元前399年，苏格拉底因鼓动人们信仰新的神，被指腐化青年思想而判处有罪。这些罪名是否成立姑且不提，那个年代政局动荡不安却是事实。雅典的民主制度在公元前401年才恢复。此前30年的时间里，希腊在伯罗奔尼撒战争中被斯巴达击败，从此希腊人民被由斯巴达操纵的三十僭主统治。三十僭主残忍地杀害了许多雅典公民，其残暴统治也因此只维持了一年。由于苏格拉底乐于指出新当权者的错误，又曾经是三十僭主之一的老师，所以苏格拉底不受当权者的待见，并最终招致杀身之祸。

在审判的时候，苏格拉底并没有背弃他作为知识分子的立场。他可以选择支付罚金以免除死刑，但他拒绝了。之后，苏格拉底本来有机会向狱吏贿赂，然后逃跑。但他同样拒绝了，他的理由是无论结果如何，一个公民都应当遵循城邦的法律。为了哲学，苏格拉底一生没有妥协，最后他喝下毒芹汁，为哲学献身。

奥斯卡金像奖（学院奖）

柏拉图在纪念英雄阿卡德莫斯（Akademos）的果园中为哲学家设立了学校，因此它被称为学园（或学院，the Academy），这进而解释了为什么研究学术的人被称为学者（academics）。如今的奥斯卡金像奖的学名就简称为学院奖。

柏拉图 （公元前427—前347）

箴言

哲学始于疑惑。

——《泰阿泰德篇》

柏拉图出生于雅典的贵族家庭，在师从苏格拉底前，柏拉图的人生规划其实是从政。但苏格拉底的审判和死亡令柏拉图清醒过来。公元前399年，柏拉图离开雅典，开始游历希腊各地、埃及、意大利南部和西西里。约公元前387年，柏拉图回到雅典并创建了一个学园，有人认为这是世界上最早的大学。柏拉图创办学园是为了开展哲学、数学和科学研究，从而提升希腊各城邦的政治生活水平。柏拉图一直主持学园的事务，直至终老。柏拉图流传后世的作品均以苏格拉底和其他各色人等的对话的形式呈现。由于柏拉图本人没有出现其中，我们可以认定，他是赞成他的老师——苏格拉底的观点的。

在早期的对话中，苏格拉底试图以谈笑的方式定义德性，他向每个人追问有关信仰的问题。比如，他和宗教方面的专家尤西弗罗谈论虔诚的问题，和将军拉凯斯探讨勇气。苏格拉底讲话逻辑缜密，他严谨的方式让对话者就算一开始非常自信，但随着谈话的深入，由于前后矛盾，其观点也会逐步瓦解。到最后讨论结束，大家却迷茫了，连苏格拉底本人也是。这种对话对苏格拉底本人来说，可能是一种令人满足的智力锻炼，却足以让其他人发疯。

在中期的对话中，《斐多篇》谈到了苏格拉底的死亡，进而讨论了不朽；《理想国》（Republic
）讨论了个人的正义和国家的公正问题。这些对话的方式更加积极，也更有建设性意义。柏拉图提出了几个重要的观点：灵魂是不朽的，由三部分构成（第一部分负责满足基本欲望，第二部分负责对诸如勇气之类的积极的品质做出回应，第三部分代表智慧）；知识是不朽的灵魂被肉体囚禁之前对一个时代的回忆；客观对象组成的世界在不断变化，掩盖了形式方面的永恒现实，这个世界不过是我们通过知觉、观念或者信仰认识到的现实的影子，而形式的绝对永恒超越了大多数人的理解力。完美和理想化的形式则是知识的终极目标。

著名的洞穴寓言出现在《理想国》中。在这里，柏拉图借苏格拉底之口，把人类比作囚徒。这些囚徒终身困在洞穴之中。他们面前是一堵墙，身后则是篝火。换言之，他们看到的只是影子，而非现实。而这些影子就是他们的现实。哲学家在社会中起到的作用是离开洞穴，最终看清世界的真面目。

哲学家能够协调灵魂中的三个组成部分，而不让任何一个部分占上风。同理，社会也是一样。柏拉图将灵魂的三个组成部分和社会的三个阶层（统治者、士兵和普通民众）联系起来。社会存在的前提是每个阶层都各司其职，而统治者必须深谙哲学，完成自己的使命。公元前4世纪60年代，柏拉图两次指导狄奥尼修斯二世（Dionysius II）如何成为一个哲人王，希望将自己的理论在叙拉古
(又译锡拉库萨，意大利西西里岛上的一个希腊城邦，曾被狄奥尼修斯二世统治。)

付诸实践。很可惜，他不久便被卷入政治斗争，返回雅典。

柏拉图后期的对话没有深入研究知识的概念，而是转向对形式的探讨。他修正了原先关于理想化的共和国的设想，试图通过物理学、化学、生理学和药学等方面的研究探索自然世界。

柏拉图学园一直开办至公元529年，拜占庭皇帝查士丁尼大帝（Emperor Justinian）试图压制作为异教的希腊文化的发展，关闭了这所学校，但柏拉图的思想并没有因此而消失。柏拉图是第一个提出今天我们称之为哲学论证的概念的哲学家，其哲学兴趣的广度和深度至今无人超越。正如阿尔弗雷德·诺斯·怀特海（Alfred North Whitehead）在《过程与实在》（Process and Reality
）一书中所说的那样：“欧洲哲学传统最稳定的一般特征，是由对柏拉图的一系列注释组成的。”

什么是柏拉图之恋？

众所周知，柏拉图式的爱情是指发乎情止乎礼的爱恋。很少有人知道这个定义源于柏拉图有关形式的理论。性欲需要即时满足，并且常常取决于肉体的欲望。超越性欲存在的、理想化的美，才是真正的爱情所追寻的东西。至少，理论上如此。

亚里士多德 （公元前384—前322）

箴言

人的善就是灵魂的合德性的实现活动……不过，还要加上“在一生中”。因为一只燕子或一个好天气造不成春天，一天的或短时间的善也不能使一个人享得福祉。

——《尼各马可伦理学》(参见亚里士多德著《尼各马可伦理学》，廖申白译，商务印书馆，2003年11月。)

亚里士多德出生于希腊北部斯塔吉拉的一个医生家庭。他的父亲是正在发迹的马其顿王室的御医。公元前367年，亚里士多德来到雅典，一开始是柏拉图学园的一个学生，后来留校任教。20年后，亚里士多德离开柏拉图学园。可能是因为没能在柏拉图逝世后继承这位伟大的哲学家的衣钵，他对此有点儿不满。更主要的原因在于他要担任年幼的亚历山大的导师（当时亚历山大还没有称帝）。公元前335年，亚里士多德返回希腊，创办了自己的学校。这所学校地理上靠近纪念阿波罗·吕开俄斯（Apollo Lycaeus，是化身狼形的阿波罗神）的神殿，因而被称为吕克昂学园（the Lyceum）
(Lyceum一词意为“学院、学园”。后人称亚里士多德创建的学校为亚里士多德学园，亦作亚里士多德学院。)

。亚里士多德在他的学园任教了12年，直到公元前323年亚历山大大帝去世。当时，希腊掀起了一股反对马其顿的浪潮，亚里士多德也受到了影响。他不得不离开雅典，暂避风头。

亚里士多德的绝大多数研究是以论文或者演讲稿的形式留存下来的。关于世间的一切，只要是存在的，他都似乎有话要说。他的思考领域包括逻辑学、形而上学、伦理学、政治学、修辞学、诗歌、文学评论、气象学、天文学、生物学、动物学、物理学和心理学等。亚里士多德的讲稿和注解一开始是为严肃治学的学生准备的，而非普通读者。公元前1世纪，这些著作由罗得岛的安德罗尼柯（Andronicus of Rhodes）收集整理，最终编辑成册。这也说明，亚里士多德作品的首次面世是以后人的阐释为基础的。后来出现的拉丁文译本和阿拉伯语译本自然也是如此。感谢这些编者，我们今天才能读到亚里士多德的《逻辑学》（Organon
）、《形而上学》（Metaphysics
）、《尼各马可伦理学》（Nicomachean Ethics
）、《政治学》（Politics
）、《论修辞》（On Rhetoric
）、《诗论》（Poetics
），以及其他大量著作。

亚里士多德创立了逻辑学，提炼出可以帮助我们追求知识的普遍推理原则。举例如下：

第一：所有人都会死；

第二：苏格拉底是一个人；

第三：因此，苏格拉底也会死。

这是一个典型的三段论，应用了演绎推理。简言之就是假如第一个命题（大前提）和第二个命题（小前提）都为真，则可推导出第三个命题（结论）也为真。

接下来我们谈一谈亚里士多德有关形而上学的著作，形而上学是对第一哲学的追寻。所有存在的事物都可以被划定为某个范畴，比如实体范畴、质量范畴或者数量范畴（亚里士多德列出的范畴有时多达10类）。范畴与范畴之间存在等级之分。以苏格拉底为例，前面举例的三段论的前提是苏格拉底是人，这意味着苏格拉底应该归为实体范畴。他个人的品质无法超越他的实体。同时，实体本身是由物质（生理组成部分）和形式（结构，通常由功能决定）构成的。这并不是柏拉图理想化的存在于其他某处的“形式”，而是扎根于此时此地的任意对象的普遍本质。接下来，亚里士多德界定了形成物质的四种根本原因：质料因（组成物质的基本材料），形式因（决定事物其本身样子的原因），动力因（事物之所以发生的原因）和目的因（事物最终的目标）。

就伦理学而言，亚里士多德指出，虽然每个人都在追求美好的生活，但美好并不是某种特定的性质。在判定一个人是好人之前，他得先决定自己的作用是什么。只有明白了这一点，他才能更好地发挥自己的作用，实现个人目标。因为人的作用——他所能做的且其他物体对象不能替代的——是推理，而通过推理可以控制自己的欲望和行为，所以在人追求美好生活的过程中就会受到伦理或者道德的影响。美德是为了找到恰当的平衡，存在于两个相反的极端之间的所谓黄金平衡点。

我们可以继续阐述亚里士多德的其他观点，但亚里士多德在多个学科领域中所做的贡献远远超越了他所提出的理论和得出的结论。亚里士多德这些清晰、敏锐的分析令他在一众哲学家中脱颖而出。从中世纪的基督教和伊斯兰教哲学，到现代，亚里士多德的思想直到今天还在影响着人类社会。

有人说过你是一个愤世嫉俗的人吗？

如果有人这样评价你，那么他们的意思是你是那种认为人纯粹受自我利益驱使的人。但也许他们并不知道，这种说法其实援引了与锡诺普的第欧根尼（Diogense of Sinope，约公元前410—前325）有关的哲学流派的观点，即犬儒学派。

犬儒学派提倡极端的禁欲主义和自给自足，相信美德在于抛弃文明的枷锁，回归简朴纯真的本性。第欧根尼以无心社交、不贪恋物质享受而闻名。他宁可住在浴缸里，也不愿意住在大房子里。当被人问到为何大白天还要提着灯笼行走在雅典的街上时，第欧根尼声称自己是在寻找诚实的人。还有个传说，当亚历山大大帝问第欧根尼他想要什么时，这个哲学家的回答是：“请你不要挡在我面前，你遮住了阳光，在我的身上投下了阴影。”换言之，他对成功的外在形式并不感兴趣。第欧根尼毕生的事业是破坏虚伪的价值观和在他眼中已然道德崩坏的社会制度。

伊壁鸠鲁 （公元前341—前270）

伊壁鸠鲁（Epicurus）出生于萨默斯岛的一个雅典人家庭。他一开始在小亚细亚教了一段时间的书，之后在约公元前307年定居雅典。他在自家花园创办了著名的花园学校，后半生一直在那里担任教师。虽然他的作品只有少数篇章流传下来，但我们可以通过他的追随者的著述了解他的观点，其中最著名的是罗马诗人和哲学家卢克莱修（Lucretius）在《物性论》（De rerum natura
）中对伊壁鸠鲁观点的阐述。

作为一位出名的享乐主义者（该词源自希腊语中的“快乐”），伊壁鸠鲁认为快乐是最高的善，永远代表美，人们可以通过避免痛苦来获得快乐。快乐关系着身体健康，而完美的健康是快乐主义的最高形式。快乐关系着心灵健康，是免于恐惧和焦虑的自由。虽然所有的快乐都是好的，但有些快乐却不可避免地会带来痛苦，这就让智慧有了用武之地——智慧令人们得以对快乐做出最佳选择。

伊壁鸠鲁采纳了原子论的观点。宇宙间的万物都是由空旷的空间中移动的微粒构成的，这个观点是由古希腊的早期哲学家德谟克利特提出的。德谟克利特认为原子按照平行直线向下运动，就像雨点下落一样。但是这些原子也会按照既定的方式互相碰撞，从而产生变化。伊壁鸠鲁发展了这个理论。他认为原子可以偏离直线且无须任何理由。也就是说，原子具有自由意志。伊壁鸠鲁是一位坚定的经验主义者，他认为所有的知识都以观察和演绎为基础。

伊壁鸠鲁的这些观点是互相补充、互相支持的。一旦没有了既定的秩序，任何神灵都无法控制人类的生活，人类焦虑的潜在诱因之一就不存在了。我们不应该担忧死亡，因为死亡意味着意识的终结，人死了，就什么也感受不到了。不过伊壁鸠鲁十分重视友谊，认为友谊是幸福生活的重要组成部分。他赞美简单的快乐（比如食物和住所带来的快乐），认为其比财富和政治的力量更容易令人快乐。所有这些都让人很难相信，当代的快乐主义以及伊壁鸠鲁的快乐主义竟然起源于完全不同的概念。

斯多葛学派

这次可不是悖论。斯多葛学派（Stoicism）的创始人芝诺并不是芝诺悖论里的芝诺。斯多葛学派的芝诺来自西提姆（Zeno of Citium，约公元前333—前262）。他20出头时来到雅典。在柏拉图学园学习一段时间后，芝诺在画廊（Stoa Poikilē）里开始了教书生涯。画廊地处城市广场，也就是市集所在地。正因为如此，芝诺创办的学派被命名为斯多葛学派，该词即源于“画廊”一词。

由于政局动荡，到了公元前4世纪末，希腊城邦逐渐衰落，人心惶惶，整个社会的道德规范分崩离析。毫无疑问，斯多葛学派正是这种环境的产物。按照现代人对斯多葛学派的解释，他们高度节制、坚忍克制，对生命的哀乐和命运的沉浮保持漠视的态度。具体而言，斯多葛学派认为，人唯一能控制的是自己养成正确道德态度的能力，这种能力建立在学识的基础上，可以与美德相提并论。对于斯多葛派而言，幸福来源于在任何给定的时间和情境下，知道做什么是正确的。而追求成功则与幸福无关，不值一提。

人们逐渐接受并发展了斯多葛学派的思想，这种思想后来在罗马时期再次占据主流，引人注目。

第3章 罗马时期的哲学思想

公元前382年，随着马其顿国王腓力二世打败希腊，雅典在政治上走向了衰落。腓力二世的儿子亚历山大大帝在短短12年内征服了波斯帝国，他的势力范围延伸到俄国的大草原、阿富汗和旁遮普。希腊内部乃至整个欧洲地区的权力平衡发生了变化。

公元前323年，亚历山大大帝去世后，他打下的江山被他的三个继承者——安提柯（Antigonus）、托勒密（Ptolemy）和塞琉古（Seleucus）瓜分。经过一番你死我活的争斗，他们分别占据马其顿、埃及和帝国东部的广大地区，他们不仅在各自的王国里继承和发展希腊的文明，更把希腊文明的影响拓展到了更广阔的地方。而雅典依然是所有对哲学研究感兴趣的人聚集的中心。

在这样的背景下，一些新的思想家登上了历史舞台。当亚历山大大帝开始他的征程时，罗马开始活跃。公元前3世纪中期，罗马已经取得了波河南部意大利的控制权。由此出发，亚历山大大帝将自己的势力扩展到西西里、科西嘉和撒丁岛。地中海地区的其他地方也变得岌岌可危。约公元前200年，罗马人形成了独具特色的罗马文化，再加上它本来的政治体制，共同为罗马共和国的繁荣打下了基础。

最初，所有有志于学习哲学的人都涌向雅典，多个哲学流派的活动在雅典陆续开展。公元前87年，罗马政治家和将军苏拉（Sulla）围剿雅典，这座城市遭到洗劫，城中的所有哲学研究活动也被迫停止。哲学家们纷纷带着自己的哲学著作逃离雅典，前往地中海地区的其他中心，包括罗马。

公元2世纪初，罗马鼎盛时期的版图

罗马并没有自己独创的哲学流派，更多的是借鉴希腊哲学思想家的思想。事实上，在卢克莱修的《物性论》前，还没有用拉丁文撰写的哲学著作。卢克莱修本人提到，要用恰当的拉丁语词汇来表达伊壁鸠鲁学派微妙的物理学思想其实非常困难。但是，当时已有的哲学学院（学园），尤其是伊壁鸠鲁学派和斯多葛学派的学校已在多个方面影响着罗马人的生活。他们对修辞和语法的强调为高等教育做出了贡献，其对伦理和灵魂的分析则推动了宗教的发展。公元前27年，罗马内战爆发。这导致罗马共和国瓦解，同时宣告了第一罗马帝国的诞生，而哲学家们提供的思想框架可以帮助罗马共和国元老院的议员们承受丧失权力的后果，缓解他们的痛苦。斯多葛学派的思想影响深远。显然，这个学派的思想顺应了当时的政治局势。1世纪中叶，一位支持斯多葛学派思想的伟大哲学家成为未来皇帝尼禄（Nero）的老师。2世纪，一位罗马帝王鼎力支持斯多葛学派的思想，他就是马可·奥勒留（Marcus Aurelius）。

塞涅卡 （公元前4—65）

箴言

不知如何死得其所的人活得很悲哀。

——《论心灵的平静》

罗马斯多葛派哲学家吕齐乌斯·安涅·塞涅卡（Lucius Annaeus Seneca，人称小塞涅卡）出生于西班牙的科尔多瓦。他的父亲老塞涅卡是著名的修辞学家和历史学家，家境殷实。小塞涅卡一直打算从政，所以年纪轻轻就开始在罗马学习哲学和修辞学。他在罗马结交了很多权贵，30岁时塞涅卡已跻身王公贵族的圈子。在王室宫廷中，面对阴谋和钩心斗角，人很难明哲保身，置身事外。我们很快就会发现这一点。

塞涅卡在卡利古拉（Caligula）统治时受到重用。但在公元41年，塞涅卡被指控与卡利古拉的姐姐朱莉娅（Julia）通奸。朱莉娅是新皇克劳狄的侄女，据说是个放浪形骸的人。塞涅卡因此被流放至科西嘉长达8年，之后被召回担任年幼的尼禄的老师。公元54年，尼禄登基成为皇帝，塞涅卡一开始很受尼禄皇帝的重用。三年后，塞涅卡出任执政官，此间积累了巨额的财富。可惜伴君如伴虎。尼禄性情阴晴不定，猜忌多疑，塞涅卡很快失宠，于公元62年辞官隐退。但是这并没有打消尼禄的疑虑，三年后，尼禄命令塞涅卡以死谢“罪”。塞涅卡就这样不明不白地死了。

塞涅卡的哲学思想体现在他的著作《道德论文集》（Moral Essays
）和《致卢奇利乌斯的道德书简》（Moral Epistles to Lucilius
）中。《道德论文集》里收录了10组对话和124封拉丁文书信，里面详细阐明了塞涅卡对一系列主题的看法，比如天命、友谊、生命的短暂、对死亡的恐惧、莫名的恐惧、愤怒、美德、幸福生活、利益、仁慈、简朴的生活、安宁等。他最著名的作品是《宽慰》（Consolations
），其中有两封非常著名的书信。一封是他在流放科西嘉的时候写给母亲赫尔维雅（Helvia）的信，另一封是写给一个经历了丧子之痛的名叫马西娅（Marcia）的女子的信。这两封信都在努力阐明理性如何通过勇气来帮助一个人承担不幸。塞涅卡所有的著作都说明自我调控非常重要。他认为，一个人必须学会主宰自己和控制欲望，不然就只能是凡夫俗子，与伟大沾不上边。苦难是对人们的考验，可以让人们更加坚强，而愤怒、悲伤和恐惧则是能够奴役人的情感陷阱。

有人说，塞涅卡的自我克制主义是他竭力应对苦难并与之斗争的结果，并非源自大家认可的哲学思想。诚然，作为政客的塞涅卡拿着极高的俸禄，效忠皇帝，还要与政敌周旋，而作为斯多葛派哲学家，他过着自我克制且隐忍简朴的生活。这两种身份和形象难免冲突。但无论如何，塞涅卡都在努力将自己的哲学思想应用于现实生活，作为帝王之师，他有比常人更好的条件应用哲学思想。

尽管塞涅卡的一生波澜壮阔、充满矛盾，但他死时还是保留了尊严，而且十分勇敢。在接到尼禄的命令后，塞涅卡试图用匕首割脉。但这种死法没有让他死去，他又喝下了毒药。这种方法失败后，他只得让仆人把自己放入一个盛满热水的浴缸里，最终蒸汽使他窒息而死。

“塞涅卡总是忧心忡忡”

在莎士比亚的悲剧《哈姆雷特》中，御前大臣波洛涅斯（Polonius）在谈论在艾尔西诺演出的临时演员时，说了句“塞涅卡总是忧心忡忡”。这表明，英国女王伊丽莎白一世在位时的观众已非常了解剧作家塞涅卡。除了哲学著作外，塞涅卡撰写了8部气势恢宏、荡气回肠的悲剧，分别是《疯狂的赫拉克勒斯》（Hercules Furens
）、《特洛伊女人》（The Trojan Women
）、《腓尼基女人》（The Phoenician Women
）、《美狄亚》（Medea
）、《菲德拉》（Phaedra
）、《阿伽门农》（Agamemnon
）、《梯厄斯忒斯》（Thyestes
）和《俄狄浦斯》（Oedipus
）。这些剧目有些改编自希腊剧作家欧里庇得斯（Euripides）、埃斯库罗斯（Aeschylus）和索福克勒斯（Sophocles）三人的剧本。希腊的剧作家喜欢将暴力设定为剧作的背景，塞涅卡则将暴力冲突、复仇和超自然的力量一起作为戏剧核心呈现在舞台的中央，最后以舞台上的一堆尸体作为结束。这大概让你想起了莎士比亚吧。而对于塞涅卡同时代的人来说，这样的场景可能更容易让他们联想到尼禄统治下的腥风血雨。

爱比克泰德 （55—135）

箴言

哲学是什么？难道不是让我们为应对突如其来的各种情况做好准备吗？

——《论文集》

爱比克泰德（Epictetus）是弗里基亚地区希拉波利斯（今属土耳其）的一个奴隶。他生来为奴，随主人前往罗马，在那里师从斯多葛派教师穆索尼乌斯·鲁弗斯（Musonius Rufus）。后来，他为自己赎身，重获自由，开始担任教师。但在89年，爱比克泰德等哲学家被皇帝图密善赶出罗马。爱比克泰德决定在希腊西北部的尼科波利定居，并在那里创办了一所非常成功的学院。

他的学生阿利安（Arrian）日后成了著名的历史学家。他把爱比克泰德有关早期斯多葛派著作的评论汇总编成了《论文集》（Discourses
）和《手册》（Handbook
）。《论文集》原文以希腊文撰写，旨在用哲学的观点探讨生活的方方面面。这部著作共计8卷，但是只有4卷流传下来，话题包括友谊、疾病、恐惧、贫穷、获得和保持宁静以及为什么泄愤有错。《手册》是斯多葛学派的伦理学理论，还包括将这些伦理运用于日常生活的例证。

在这两本著作中，爱比克泰德认为哲学的目的在于帮助个人过上更美好的生活，让人们按照各自的天性并在对他人负责的基础上生活，追求美德、追求幸福。我们必须学会自我审视，尽量对生活中的可控和不可控因素进行评估——我们正是由于担心那些我们无能为力的事情，才会不幸福。所以我们有权决定自己的观点——喜好、判断等。但是健康、财富和各种各样的公共舆论却不在我们的控制范围内。人们需要做出的选择如下：如果用道德意志来规范自己的行为，自由就会手到擒来；如果你被成功的外在标准误导，那么你就有可能被奴役。有了自律和自知之明，再面对人生的苦恼和灾难时，就可以做到保持安宁和无动于衷。这是人们幸福生活的双重目标。引用《手册》的话便是：“不会有人再强迫你或者阻拦你，你不能恨他人、怪他人，你不用违背个人意志做任何事情。没有人能够伤害你。你不会有敌人，也不会有人想要伤害你。”

爱比克泰德标榜的实践斯多葛主义不是讲给统治阶级听的。虽然皇帝哈德良（Hadrian）也会经常来聆听爱比克泰德的演讲，但实践斯多葛主义是针对更广泛的普通民众的。当他们越来越清醒地意识到，在政治领域他们没有多大权力与帝国的国家机器抗争时，听一听爱比克泰德的演讲，无疑会让人更加安心。

《写给自己》

马可·奥勒留本人并没有使用《沉思录》（Meditations
）作为书名。事实上，这些文章并不是他为同时代的人撰写的，在他的那个年代，这些文章也没有问世。它们最早出现在1558年苏黎世的安德烈亚斯·格斯纳（Andreas Gesner）出版的书中，对应的拉丁文译本是威廉·克叙兰德（Wilhelm Xylander）翻译的。当初编写图书所援引的手稿曾经存放在巴拉丁伯爵奥拓·亨利希的图书馆里，现已遗失。而显然，手稿中写有《写给自己》这个标题，这一点表明马可·奥勒留当时是在记录一些私密的个人反思，并非写给他人。

马可·奥勒留 （121—180）

箴言

把一切发生的事情都看作是正当地发生的事情，如果仔细地观察，你会发现它就是这样。

——《沉思录》

皇帝哈德良向来很喜欢马可·奥勒留。马可·奥勒留曾经师从罗马多位名士，包括演讲家弗郎特（Fronto）。马可·奥勒留从孩提时代就表现出了对哲学的喜爱，尤其喜爱爱比克泰德的著作。138年，马可·奥勒留被安东尼·派厄斯（Antoninus Pius）收养。同年，安东尼·派厄斯接替哈德良成为国王。140年，马可·奥勒留成为执政官。145年，马可·奥勒留再次成为执政官。他在尽心尽力担任公职的同时，还不忘继续钻研哲学和法律。161年，马可·奥勒留登基成为皇帝。

主政期间，马可·奥勒留不得不应对来自帝国东方和北方的军事威胁。东方，安息人侵犯了亚美尼亚和叙利亚；北方，莱茵河沿岸、多瑙河以北，与英国磨擦不断。更糟糕的是，东部军营和罗马相继爆发了瘟疫。在170至180年的10年时间里，马可·奥勒留不断亲自出征处理问题。他在驻扎的军营中，记录下他对一些问题的思考。这些本来是以希腊文写就的私人日记，最终成了12卷本的《沉思录》。

《沉思录》可以说是一本斯多葛主义者的自助手册。对于马可·奥勒留而言，人生的终极目标是与宇宙和谐共处，所有人都是宇宙的一部分，最终要回归宇宙。要实现与宇宙和平共处的目标，应当忽略世俗享乐的纷扰，努力用理性实现自控。比起“你是谁”，更加重要的是行为方式，人们可以遵循斯多葛主义的原则训练自己从而有更好的表现。马可·奥勒留这位皇帝最看重的品质包括节制、朴素、坚定、自制、服从天命、控制愤怒的能力，以及对于无法改变的事物的不在意。

1503年，马基雅弗利盛赞马可·奥勒留为罗马“五大贤德皇帝”中的最后一位，称他恪尽职守，毕力躬行。奥勒留从一位君王的角度很好地阐释了斯多葛派哲学的要义，强调勇于承担责任、自制坚忍，在饱受战乱和瘟疫横行的时代可以宽慰民心。

希腊哲学思潮再次流行

马可·奥勒留对哲学兴趣浓厚，加上身为罗马帝国的一国之君。马可·奥勒留于177年设立了四个哲学教职，分别针对当时的四家主要哲学流派——新柏拉图主义、亚里士多德学派、斯多葛学派和伊壁鸠鲁学派。每位哲学教员的待遇也十分丰厚。

普罗提诺 （约205—270）

普罗提诺（Plotinus）在埃及出生，后来到亚历山大里亚城学了11年哲学。243年，他加入戈尔狄安皇帝（The Emperor Gordian）的波斯远征军，希望借此机会学习波斯和印度的哲学。但戈尔狄安皇帝在美索不达米亚被杀，于是普罗提诺随之放弃了这个计划，转而逃往安提俄克（今土耳其）。之后，他从那里返回罗马。244年回到罗马后，除了曾短时间离开罗马外，普罗提诺毕生都在罗马任教。

253年，普罗提诺开始撰写论文。这些论文在他去世后由学生波菲利（Porphyry）收集整理成六卷的著作。这部巨著大约于300年出版，由于每一卷都包含9篇文章，所以后人称之为《九章集》（Enneads
）。该著作综合了亚里士多德、毕达哥拉斯学派及斯多葛学派等早期的哲学理论，为新柏拉图主义奠定了基础。普罗提诺和柏拉图一样，坚信理性高于感觉，精神世界高于物质世界。他的宇宙可以分为几层事实。居于最顶层的是“一”，一般译为“太一”。“一”没有属性和组成部分，自身超验，完美圆满。它与柏拉图在《理想国》中所说的“善”类似，“一”就是至善。它像太阳挥洒光亮一样，产生（用普罗提诺的话来说，是“流溢”）下一级世界——“努斯”（同第17页的nous，亦译为理智、心灵）。努斯是一个理念和概念的世界，它由唯一的精神层面产生，与柏拉图所说的“形式”对等。由理智产生的下一级世界是灵魂世界。灵魂是永恒的，它能积极主动地创造有秩序的可见宇宙。“灵魂”流溢的产物是充满人类灵魂的形式，之后再下沉到实在性最缺失的物质世界（质料），不再有散发物质的能力。每个人体内都拥有质料、形式、灵魂和理智四个部分。人必须通过沉思和自我修养才能逐渐上升，最终回归太一。普罗提诺声称自己体验过与太一合成一体的狂喜（亦译作“解脱”）状态。

普罗提诺融合了早期思想家的理论成果，他提出的新柏拉图主义可以说是对经典哲学的最后一次重大贡献。此外，新柏拉图主义强调思考是卑微的人与至高无上的上帝直接交流的方法。这对早期的基督教神学，尤其是圣·奥古斯丁（St Augustine）的学说产生了重大的影响，可以说是搭起了古代世界向中世纪平稳过渡的大桥。

新柏拉图主义？

新柏拉图主义这个词在古代世界未必会被认可。19世纪中期，德国人首次使用了这种表达。学界普遍认为，普罗提诺及其追随者有明显不同于柏拉图的新思想，虽然他们自称是柏拉图主义者。因此我们采用新柏拉图主义这个词以区分两家的哲学思想。

第4章 基督教、伊斯兰教和犹太教的哲学家

公元308年，罗马世界显然内外交困，战乱不断。同一时期执政的国王至少有6位。三位在东部，三位在西部。这个盛极一时的罗马帝国眼看就要一分为二。经过一番殊死搏斗，西罗马帝国的权力之争在马克森提乌斯（Maxentius）和君士坦丁大帝（Constantine）之间展开。312年，他们在罗马附近的米尔文桥附近决一死战。据说，君士坦丁大帝在这场战争中获得了神的庇佑，最终以少胜多，打败了对手。

欧西比乌斯（Eusebius）以基督教历史之父名垂青史，他在米尔文桥之战爆发时任巴勒斯坦地区凯撒里亚的主教。他的著作《君士坦丁大帝传》（Life of Constantine
）描述了米尔文桥之战前夜君士坦丁大帝看到的情景。书中说，君士坦丁大帝看到了一个光芒四射的十字，上面写着：“在这个符号下，你将所向披靡。”这个符号就是基督的符号，互相交织的希腊字母符号构成了基督名字的前面几个字母。虽然有关这次关键战役的描述有各个版本，但每个版本的作者都认同君士坦丁由此转变了信仰，改信基督教。在随后一年时间里，君士坦丁大帝和东罗马皇帝李锡尼（Licinius）共同签署了《米兰赦令》（Edict of Milan），在整个帝国范围内赦免基督徒。显然，基督徒四处活动已经有很长一段时间了。这是他们首次得到官方的认可。基督徒再也不会因为宗教信仰问题而被捉去喂狮子了。

让我们把历史的时钟向前快进300年，此时以伊斯兰教为核心的另一个帝国登上了历史的舞台。约570年，伊斯兰教创始人先知穆罕默德在麦加出生。40岁那年，经过对宗教教义多年的思考和积累，穆罕默德开始以《古兰经》为基础宣传教义。他说，真主安拉公正而富有同情心，是他显灵将《古兰经》的精神展示给穆罕默德。获得神启的穆罕默德公开反对偶像崇拜和迷信，劝导人们要通过祈祷、禁食和布施过上美好的生活。可惜，他早已被当局视为眼中钉。而麦加人也最终起来反抗穆罕默德及其追随者。622年，穆罕默德从麦加圣迁到麦地那——这一年被穆斯林认定为伊斯兰教元年，穆罕默德及其信徒来到麦地那后，穆罕默德成为这座城市的审判者和统治者。从麦地那开始，穆罕默德发动了针对伊斯兰的敌人的战争。630年，穆罕默德占领了麦加。这一次，他被人们视为城市的统治者和新宗教的先知。之后，穆罕默德开始占领整个阿拉伯地区。穆罕默德于632年最后一次到麦加朝圣，回来没多久就生了病，于当年去世。

穆罕默德的继任者被称为四大哈里发，他们掌管整个军事扩张时期的各种事务。在此期间，伊斯兰教传入曾经属于罗马和波斯帝国的土地。在他们之后，倭马亚的哈里发（the Umayyad Caliphs）掌握了政权，不断扩张，通过北非从首都大马士革直攻西班牙。之后出现了阿巴斯王朝（the Abbasids），阿巴斯王朝从大马士革迁都至新建的城市巴格达。从8世纪中叶至13世纪，以巴格达为中心，这个不断扩张的帝国统治了数百年，直到被蒙古人消灭。

在阿巴斯王朝的鼎盛时期，巴格达成为孕育理性的温床，是穆斯林学者和非穆斯林学者的家。他们努力将本来有可能失传的哲学、科学、药学和教育等方面的经典作品翻译成阿拉伯文。在整个帝国的范围内，出现了很多反对穆斯林的政权，就连他们也鼓励学术和理性研究。法提玛王朝统治下的埃及开罗、倭马亚王朝统治下的安达卢西亚的科尔多瓦都成了著名的宗教和文化中心。这些城市有着海纳百川的气度，对基督教徒和犹太教徒采取宽容的政策，令不同宗教背景的伟大思想家得以茁壮成长。

在早期穆斯林扩张的时期，信奉基督教的西欧停滞不前。纵然黑暗时代并非是人们曾经认为的那样黑暗，但学术界的发展也乏善可陈。12世纪，在巴格达和其他城市，这些已经被翻译成阿拉伯文的哲学著作再度风靡，重新被翻译成希伯来文、希腊文和拉丁文，西方世界得以再次拜读这些经典，其中最著名的是亚里士多德的著作。

到了中世纪，三大一神论宗教——犹太教、基督教和伊斯兰教已经和希腊哲学融合。亚里士多德的著作是这三大宗教的主要参考来源，此外对新柏拉图主义的关注也方兴未艾。三大宗教以亚里士多德的哲学思想和新柏拉图主义为参照这一点，影响了后世对亚里士多德的解读，各个教派都声称自家的阐释最值得人们注意。而他们之所都这样做，无非是要将伟大的古代哲学家的思想应用于宗教理论罢了。

第二位宗师

这个称号是献给法拉比（al-Farabi，约870—950）的。法拉比是早期的一位伊斯兰宗教哲学家，阿拉伯语称之为“falasifa”。他的著作《伟大的柏拉图和亚里士多德两位圣人观点的和谐》（The Harmonization of the Opinions of the Two Sages the Divine Plato and Aristot
le）清楚地表明了他的意图。他想把对普罗提诺及其他新柏拉图主义者神秘的“一”和首位宗师亚里士多德的逻辑学和经验主义思想综合提炼，再应用于宗教。他的方法对后世的伊斯兰教、基督教和犹太教哲学家产生了深远的影响。

圣·奥古斯丁 （354—430）

箴言

请赐予我贞洁和自制，但别那么快就赐予我。

——《忏悔录》

奥古斯丁出生于北非，他的母亲是基督徒，父亲是异教徒。虽然圣·奥古斯丁一开始和基督教没有太大关系，但他却可以视为古典哲学和基督教哲学之间的桥梁。年轻的时候，他在新兴的知识分子聚集地迦太基担任修辞学老师。奥古斯丁在迦太基时，他和情妇有了一个非婚生子，并开始和摩尼教来往。这个教派的核心是关注黑暗与光明、善良与邪恶之间的不断斗争。之后，他开始信仰怀疑主义，然后是新柏拉图主义。在罗马和米兰教书的时候，奥古斯丁开始对新柏拉图主义表现出浓厚的兴趣。387年，他改信基督教。388年，他接受了洗礼。391年，他成为神父。396年，奥古斯丁成为希波（今阿尔及利亚）主教。

奥古斯丁是一位著作等身的思想家。他的著作《忏悔录》（Confessions
）和《上帝之城》（The City of God
）至今仍有广泛的读者群。对于奥古斯丁而言，哲学和神学密不可分。当他改信基督教后，基督教就成了他真正的哲学。以前所信奉的异教信仰以及感兴趣的哲学流派都被他视为尚未发展成熟的神学资源，可以帮助他更好地阐释基督教教义。

从柏拉图和新柏拉图主义者的哲学理论中，奥古斯丁看到了稍纵即逝、不够完美、通过感官获悉的物质世界与通过理性认知的永恒的完美世界之间的区别，即人类之城与上帝之城之间的区别。这种区别存在于这种广泛的互相交织的层级关系中，从绝对的统一开始，随着物质性的增强，一级一级不断下降。上帝是绝对统一的，是所有与之相关事物的终极源泉。上帝与存在、善意和真理同在，上帝是能够在永恒、理性的层级关系中统一所有事物的固定点。个人必须向上帝敞开心扉，否则无法获得智慧和启迪。

那么，如何解释上帝创造的世界里存在恶这种现象呢？摩尼教的二元论无法解答这个问题，因为上帝是完美的。但我们可以把恶归结为原罪。我们身上存在各种神性，却被伊甸园之罪恶玷污，从而失去光芒。不过，我们都有救赎的机会，那就是受到神恩的保佑。上帝的选择，即遴选，能让人脱离地狱的严惩，从而得到既定的救赎。这种遴选不会因个人决定个人行为的自由意志被削弱。因为上帝一直与我们同在，精神世界是永恒的，上帝知道人类会有怎样的反应，所以在遴选前，他对一切已经心中有数了。

对奥古斯丁来说，信仰是第一位的，是追求智慧的起点。奥古斯丁受训成为教师，从教修辞学到教基督教，他用自己的一生为之写下注脚，同时用审慎的智慧阐明了大量在他看来尚待澄清的教义。

究竟在何方？

在《理想国》中，柏拉图勾勒出了一个由哲人王统治的理想国。法拉比则谈到先知阿訇并把麦地那视为由穆罕默德统治的理想城邦。在奥古斯丁看来，上帝之城绝不只是一个地理概念，它更是一片精神领地。而教堂可以说是人间的上帝之城。

飘浮的人

阿维森纳（Avicenna）请你想象这样一种场景：一个成年男子突然飘浮在半空中，他的眼睛被布蒙住，四肢张开。他看不见任何事物，也摸不到任何东西。但就算没有了感官，他依然能感受到自己的存在。这难道不是最早版本的“我思故我在”吗？

阿维森纳 （980—1037）

阿维森纳是伊本·西那（Ibn Sina）的拉丁译名。在西方世界，阿维森纳是一个如雷贯耳的名字。他10岁前就能背诵《古兰经》。他是当时最著名的物理学家和哲学家，一个全才型的学者（他的著作涵盖逻辑学、化学、物理学、地质学、心理学、形而上学、天文学等）。他出生于布哈拉（在今乌兹别克斯坦境内）。根据阿维森纳那本谦虚的自传，他在布哈拉接受教育，18岁时就已经学完了在那里所能学到的一切。他在自传中特别提到，他用了一年半的时间，借助法拉比的注释把亚里士多德的《形而上学》翻来覆去研读了40遍，才算读懂了这部巨著。

阿维森纳主张将亚里士多德和新柏拉图主义的观点应用在伊斯兰教的研究中。这一倾向在他的哲学著作《治愈之书》（The Book of Healing
）中表现得十分明显。该书涵盖了逻辑学、自然科学和形而上学的内容。他探讨了必然存在和可能存在的区别。换言之，他探讨了作为本来面目的实质存在和偶然事件的实际存在之间的区别，即事物的本质和形式之间的区别。对于任何事物的本质而言，要有实际的形式，必须得有先前的原因——其存在更有力量，等级也更高。各种存在的实体之间存在等级关系，而居于顶部的存在不可能有什么“前因”。这正是必然的存在，其本质和实际的存在完全相同。实际上，这就是上帝——上帝本身即存在，而且创造了其他实体。

传统伊斯兰教研究者拒斥上帝从无到有创造了世界的观点，阿维森纳则反对伊斯兰教的这种传统。他认为世界没有开始，而是上帝存在的自然结果，是唯一，其本质是知识、意志和力量。作为缺少前因的第一因，他必然就是造物主。这种论证符合逻辑或者还有其他解释吗？

圣·安瑟尔谟 （1033—1109）

箴言

因此我相信，只有信仰，才能让我理解。

——《论说篇》

圣·安瑟尔谟（St Anselm）出生于奥斯塔，于1056年离开意大利，加入诺曼底的贝克本笃修道院，师从朗弗朗（Lanfranc）。朗弗朗是当时著名的教会学者。1093年，安瑟尔谟接替朗弗朗成为坎特伯雷大主教（Archbishop of Canterbury），死后安葬于大教堂。

安瑟尔谟被视为第一位经院哲学大师。与其说经院哲学是一种哲学流派，倒不如说它是一种用辩证推理来分析出现的问题，进而解决中世纪神学中的明显矛盾的问题的学习研究方法。安瑟尔谟的目的是保持理性和信仰的一致。因为他认为，虽然理性无法取代信仰，但是理性能够引导人们理解他们通过信仰所接受的东西。

安瑟尔谟提出了能够证明上帝存在的论据，并因此闻名世界。他在《独白》（Monologion
）一书中指出，在称某样东西好之前，必须得有一项客观标准：这项标准就是我们能用来作为判断依据的绝对的善。而这种绝对的存在就是我们所说的上帝。在《宣讲篇》（Proslogion
）一书中，安瑟尔谟进一步提出了他著名的关于上帝存在的“本体论证明”（这个词是后人赋予的）：如果大家都认同上帝是绝对的，就不存在另一种无法与之匹敌的东西，那么上帝必然也在现实中存在，否则应该存在另一个更加伟大的存在者。

人们在酒足饭饱之后，可能会觉得这样的论断有些道理。但是在当时，安瑟尔谟没少受学者嘲笑。多年来，这个论证曾被多位哲学家探讨过，包括笛卡儿（Decartes）、莱布尼茨（Leibniz）和康德（Kant）等。

阿威罗伊 （1126—1198）

箴言

由于哲学是真实的，而启示的经文说的也都是真实的道理，所以两者之间就不会有什么不和谐。

——《论宗教和哲学的和谐》

著名的伊斯兰哲学家阿威罗伊（Averroes）本名伊本·路西德（Ibn Rushd），出生于科尔多瓦一个位高权重的法官世家。阿威罗伊一开始在家乡做法官，后来到塞尔维尔和马拉喀什等地做法官，最后在马拉喀什逝世。除了哲学外，阿威罗伊还对包括法理学和药学等多个学科的问题进行论述。他还是哈里发的医生。

阿威罗伊在西方以对亚里士多德的著作和柏拉图的《理想国》做了38篇评注而闻名。他的评注以亚氏著作的阿拉伯文译本为基础，一部分是常识性的概要，一部分则是针对后来评论者的评述。这些评论者不仅有新柏拉图主义者，也包括法拉比和阿维森纳。阿威罗伊的目的是再现亚里士多德本人的真实思想。在一定程度上他也是为了削弱来自伊斯兰法学家和神学家因误解而对亚里士多德发起诸多攻击的影响。阿威罗伊想表明，宗教和哲学之间没有冲突，两者是为了实现真理所采用的不同方式而已。宗教律法（伊斯兰教教规）建立在信仰基础上，不能也不应该被检验，也不应该要求人们得受过专业训练才能理解。因此，一些神学家和他们的争辩只会让论题变得更加扑朔迷离。而哲学的情况刚好相反，只有少数的精英拥有承担研究哲学的智力水平，想想柏拉图和他致力于培养的哲人王，你就明白了。

阿威罗伊的著作曾被译为希伯来文和拉丁文，直到17世纪中叶前，西方世界都一直在研究他的思想。在伊斯兰世界，他的著作受到了正统宗教学者的非难，他们并不认可阿威罗伊所说的宗教律法和哲学具有相同目标这个观点。

迈蒙尼德 （1135—1204）

迈蒙尼德（Maimonides）亦称摩西·本·迈蒙（Moses ben Maimon），是一名犹太哲学家，也是研究犹太教法典《塔木德经》的学者。他又名拉姆巴姆（Rambam），来自他的全名拉比·摩西·本·迈蒙（Rabbi Moshe ben Maimon）。他出生在科尔多瓦，父亲是一名法官。迈蒙尼德在13岁时随家人离开西班牙。在北非辗转多年，最终于1165年在开罗附近定居，并成为当地犹太社区的领袖。迈蒙尼德研究希腊哲学和医学。1183年，他出任埃及苏丹萨拉丁（Saladin）的御医和萨拉丁首相的私人医生。萨拉丁因反抗十字军东征而闻名于世。

迈蒙尼德是位多产的学者，其最著名的作品是《困惑者指南》（Guide to the Perplexed
），这本书最初以阿拉伯文写成，之后的希伯来文和拉丁文译本的读者范围更广。他的另一部著作是针对犹太教法典《密西拿法典》（Mishinah
，亦作Mishneh Torah
）所写的14卷评注，用希伯来文写成。《困惑者指南》中的迷惘者指学习亚里士多德主义哲学的学生。由于在学习过程中发现《圣经》和犹太法典《密西拿法典》中的某些观点，尤其是关于上帝本质的观点存在明显的矛盾，他们非常迷惘。《困惑者指南》这本书旨在调和亚里士多德哲学、希腊科学和《旧约全书》中的真理。鉴于所有的真理都是唯一的，《圣经》中包含上帝启示的文字也应该能成为理性的补充。为此，迈蒙尼德举例说明，他之所以反对亚里士多德有关物质是永恒的观点，是基于理性而非信仰的，因为如果他相信与亚里士多德相反的观点，就可以毫不费力地解释《圣经》的创世故事了。

迈蒙尼德虽然信赖理性，但是他也虔诚地相信《圣经》是神启。他认为，哲学家的任务是利用理性证明宗教信仰是真理，反对那些看似与神启矛盾的教义。

否定神学

很多人甚至没有办法说出这几个字。当迈蒙尼德竭尽全力思考令他的学生们困惑不已的、有关上帝本质的问题时，他提出了否定神学的思想，即否定有可能被加诸上帝的各类属性。

由于上帝的存在是绝对的，没有任何组成成分，我们无法得知其本质，只知道上帝存在。然而，由此便推断上帝具备积极的属性是错误的。在引领心灵相信我们必须相信的真理的过程中，否定属性的思路很有必要。因此，当我们说某物存在时，我们的意思是它不可能不存在。它是活的——它就不是死的；它是第一因——其存在就没有原因。它拥有力量、智慧和意志力，那么它就不软弱，也不无知。上帝是唯一的，不存在多个上帝。每个用来表达上帝性质的属性都隐含对它相反性质的否定。《困惑者指南》中第1部第58章的内容大体就是如此。现在你清楚了吗？

罗吉尔·培根 （约1214—约1292）

箴言

获取知识有两条途径：一条依靠理性，另一条通过实验。

——《论实验科学》

罗吉尔·培根（Roger Bacon）曾在牛津大学和巴黎大学读书。他博学多才，涉猎广泛，在哲学、数学、科学和炼金术等方面都颇有建树，是个闻名遐迩的大学者。1256年，他加入了阿西西的圣法兰西斯（St Francis of Assisi）创立的基督教修会——法兰西斯修会（Franciscan Order，另译为方济各会）。培根不仅充分利用西方世界的希腊文和阿拉伯文文献来研究公认的演绎推理路径，还提出了使用科学试验来加深理解的方法。

约1266年，教皇克莱门特四世（Pope Clement IV）要求培根拟定一份大学使用的研究项目大纲。这个大纲包含了哲学、科学和语言学的前沿观点，旨在推进教会神学的教学工作，由此进一步提升教会的权威。该项目的首个成果是《大著作》（Opus Maius
），随后《小著作》（Opus Minus
）和《第三著作》（Opus Tertium
）也很快问世。

培根区分了两大概念：经验和实验。后者是在前者基础之上形成的一系列科学规范。经验是天生的、内在的，是所有动物都具备的对事物的认知。而以经验为基础的科学规范是必须通过学习才能获得的，它令人们得以发现新的真理。培根归纳了数学、天文学和光学中的实验，比如计算天体的精确位置、修订历法、确定阳光在水中折射产生的光谱，他还描述了有关眼镜和望远镜的理论构想。培根甚至描述了飞行器，提出了一些可能给轮船和马车提供机械动力的想法。

当教皇克莱门特四世于1268年去世后，教会权威对于培根的教育方法的热情也随着这位教皇一起进了坟墓。最终，培根也失去了法兰西斯修会的喜爱。1278年，培根的实验工作受到了质疑，教会以所谓的“标新立异，其心可疑”的罪名指控培根，据记载教会甚至有可能将培根囚禁了一段时间。就这样，培根倡导教会和科学共同合作的实验惨淡收场。

统一的中世纪风格

“大学”（university）一词由拉丁文“universitas magistrorum et scholarium”衍化而来，意思是由学者和学生组成的团体。在大学作为拥有学术表达自由的、自治的学习中心正式出现之前，高等教育是由教会学校或者修道院提供的，在这些地方，僧侣按照教会设定的教学方式教育学生。随着亚里士多德的著作在西方世界重新风靡，中世纪的大学成了现代大学的雏形。罗吉尔·培根和奥卡姆的威廉（William of Ockham）曾经求学的巴黎大学（建于1150年）和牛津大学（建于1167年）是世界上最古老的两所大学。

托马斯·阿奎那 （1225—1274）

箴言

……只要想获得真理的知识，凭你是谁，都需要神的帮助。

——《神学大全》

托马斯·阿奎那（Thomas Aquina）与意大利伯爵阿奎那（Aquino）有血缘关系，托马斯在蒙特卡西诺的本笃会修道院（Benedictine monastery）和那不勒斯大学（University of Naples）接受教育。他的家人为了防止他和多米尼克修会（Dominicans）有任何瓜葛，把他关在家里近一年。但他还是不顾家人的反对，加入了这个布道修会。他在科隆大学和巴黎大学从事研究和教学工作。之后，他在1258年接受教皇亚历山大四世的传召，到意大利教书。托马斯·阿奎那有个绰号叫“大笨牛”，这大概是因为他块头比较大，未必针对他的智商。30来岁时，他出版了多本关于亚里士多德著作的评论。此前包括阿维森纳和阿威罗伊在内的一些评论者为了让亚里士多德的思想更加符合他们的神学思想框架，已经重构了亚里士多德的思想。而阿奎那想做的是回归亚里士多德的思想的原始意义，为此，他试图将基督教神学和亚里士多德理性综合起来研究，也为此奉献了自己的一生。基督教神学和亚里士多德理性的融合在很多方面奠定了天主教教义的基础。

阿奎那认为理性和信仰是独立的，但也是互补的。前者可以辅助后者，却和后者没有从属关系。这个世界充满了我们可以看见和认知的事物，但在这些事物背后存在着第一因。上帝的存在可以通过理性展示，而具体的教义（包括三位一体和道成肉身）都只能通过信仰获得。

阿奎那有两大著名作品，分别是《反异教大全》（Summa contra Gentiles
，1259—1264）和《神学大全》（Summa Theologica
，1266—1273）。前者是多米尼克修会的教义手册，而后者虽然直至阿奎那去世还没有完成，但已列出基督教哲学的所有信条。阿奎那最著名的观点是提出了“五条道路”，即通向上帝的五条路径，这是关于上帝存在的五大证明。阿奎那利用亚里士多德《形而上学》中的术语，提出了五种证明。第一，上帝是不受其他事物推动的第一推动者，是他推动了其他事物的运动；第二，上帝是引发其他事情发生的第一动力因；第三，上帝是非偶然性的，是支持其他偶然事情存在的必要性；第四，上帝是最伟大的存在，是一切事物得以存在和具有完美性的原因；第五，上帝是一切事物和谐、有序、仿佛是有目的地被安排的设计者，具有知识和智慧。

显然，阿奎那对体系情有独钟。除了这五种证明外，阿奎那还提出了有关上帝性质的五大陈述（上帝是简单的、完美的、无限的、不变的以及唯一的）、四大主要美德（谨慎、节制、公正和坚毅）和三大神学美德（信仰、希望和宽容）。

奥卡姆的威廉 （约1287—1347）

奥卡姆的威廉出生于英国萨里的奥卡姆。在去牛津大学学习神学之前，威廉便已加入法兰西斯修会。他一生都没有完成所修学位，也没有获得教职，主要是因为他的观点撼动了当局者的权威，连大学校长都指控他是异端。结果，他被召到阿维农教廷面见教皇约翰二十二世，接受教皇的问讯。这一次，他又深陷论战之中，论战内容是法兰西斯修会的修士们是否应该坚持贫穷的誓言。威廉认为应该，而教皇则认为不用。在当时的情况下，威廉决定快速逃离。而他也被教会除名。他在路易斯四世的保护下在巴伐利亚度过了余生。

在威廉最著名的著作《逻辑大全》（Summa Logicae
）中，他对亚里士多德和经院哲学做了新的解读。他提出，包罗万象的普适原则、本质或者形式是不存在的。相反，只有个体是真实的存在，我们通过心灵（即直觉认识）意识到这些物体的存在。当我们需要同时思考多个物体的时候，我们就提出了一些诸如“普适”（Universal）的观点，但这些都只是一些名词而已。这也正是威廉的学说被称为唯名论（nominalism）的原因。每个个体都有其独特的组成部分，其本质是单一的。这些个体，没有哪一个会自动成为另一个的起因或结果，因此这些个体的共存并不能改变它们是单一的事实。由此，威廉得出了一个结论：“能以较少者完成的事情，请不要以较多者去做。”
(原话直译为“不要不必要地增加实体或基质”，今天人们更爱将其概括为“如无必要，勿增实体”。)

这句话无非是“保持简单”的另一种说法而已，这也是隐藏在奥卡姆剃刀背后的原则。

威廉认为上帝的存在无法证明，不管其他学者提出了多少可靠的所谓“证据”。不过他认为没有必要将信仰和理性联系起来。信仰对他而言，无非是一种纯粹的启示罢了。

奥卡姆剃刀

“奥卡姆剃刀”比“奥卡姆的威廉”这个名字更为人所知。这个词的含义是，为了抓住事物的本质，需要用奥卡姆剃刀剃掉论证中的冗余部分——这就好比一个土豆去皮机……因此，如果你面对着几个看来都很合理但彼此矛盾的论述，那么哪个前提越少或者能够被删除的内容越多，你就该支持哪个观点。

这种思维又被称为思维经济原则。不过，这里把“经济”换成“简洁”可能更好，因为奥卡姆剃刀的含义可以简单概括为：越简单的解决办法越好。

第5章 文艺复兴时期的哲人

当历史学家想要用一个词描述一个思潮复古的时代时，他们往往会想到文艺复兴（Renaissance）这个词，它的字面意思就是重生。阅读完前一章的内容后，你自然会知道历史上12世纪出现了长达百年的文艺复兴，这是理性热情高涨的时期，始于12世纪基督教学者重新发现亚里士多德著作的重要意义。而真正意义的文艺复兴，也就是大家所熟知的文艺复兴，则发源于14世纪的意大利，随后波及整个欧洲，一直持续到15、16世纪。乔托（Giotto）、布鲁内莱斯基（Brunelleschi）、多那太罗（Donatello）、列奥纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci）、米开朗琪罗（Michelangelo）……这些如雷贯耳的名字都是文艺复兴时期的代表人物。文艺复兴对人们的精神生活产生了重大影响，除艺术和建筑领域外，还影响了文学、政治、科学、宗教，当然，还包括哲学。因此“文艺复兴之人（Renaissance man）”指开始进行各种形式的智识活动的人，是博学的人、多才多艺的人。

关于真正的文艺复兴时期，我们主要关注与文学和历史相关的经典文本。学者们关注的焦点从中世纪神学转至人文思想。不过他们并没有摒弃基督教。事实恰好与此相反，教会在整个文艺复兴时期仍然是思想家的重要保护伞，只是思想家们看待教会的角度有了变化。在每个研究领域，现实主义和人的理性都占据了更加重要的地位，也正因为如此，文艺复兴时期的知识分子被称为人文主义者。文艺复兴时期的人文主义者专注古典思想，而且在研究中使用了新方法，他们更关注现世的人生，而不是虚无缥缈的来生。要理解这种哲学研究对象的变化，我们要谈一谈两位重要的文艺复兴代表人物：伊拉斯谟（Erasmus）和马基雅弗利。

德西德里乌斯·伊拉斯谟 （1466—1536）

箴言

斗鸡眼能成为一群瞎子的国王。

——《格言集》

德西德里乌斯·伊拉斯谟出生于荷兰鹿特丹。他的父亲是一位神父，在返回尼德兰教区前，一直在意大利学习希腊文和拉丁文。毫无疑问，他的父亲深受文艺复兴精神的熏陶。伊拉斯谟在荷兰东部的代芬特尔一家全国顶级的拉丁语学校接受教育，后来在海尔托亨博斯一所由旨在提升基督徒品德和忠诚的共同生活兄弟会管理的学校学习。有人鼓励伊拉斯谟加入位于豪达附近的斯特恩的奥古斯丁修道院，他确实也于1487年加入该修道院，并在1492年被委任为牧师。

显然，伊拉斯谟不想待在修道院里，因为他很快就成为康布雷的主教秘书。这份工作没做多久，他又前往巴黎学习神学，之后在巴黎任教。在巴黎，伊拉斯谟生平第一次得以面对面地接触受意大利的人文主义思潮熏陶的人。作为一名年轻人，他早就质疑过传统的中世纪经院哲学的局限性。而在巴黎，他有了更广阔的空间去发展自己的研究兴趣。他开始了他漫长的在欧洲的学者生涯。在这期间，他与约翰·科利特（John Colet）、托马斯·莫尔（Thomas More）等当时顶级的思想家保持通信。借着印刷机这个奇妙的新发明，伊拉斯谟还出版了著作。

伊拉斯谟并没有打算和天主教会决裂，但他希望把理性批判应用在教学和实践中。他公开批判教会领导依靠迷信和传统来实现统治，主张人们应该在真正理解教义的基础上用更简单或者更理性的方式信教。为此，他还翻译并出版了希腊文的《新约全书》。伊拉斯谟最著名的著作是献给托马斯·莫尔的《愚人颂》（The Praise of Folly
），在书中他对当时的主教、神父和修士的罪恶行径，包括他们的世俗、傲慢、贪婪和淫荡进行了讽刺。

伊拉斯谟的批判表达了当时社会人们对教会的普遍不满，一些改革者［比如马丁·路德（Martin Luther）］接受这种立场。路德利用这种观点成功瓦解了教会，开始了新教改革。而此时，伊拉斯谟却努力与之保持距离，并没有参与他的著作所引发的日益强烈的对宗教的斗争。

尼科洛·马基雅弗利 （1469—1527）

箴言

被人畏惧还是被人爱戴，一定要二选其一的话，被人畏惧更加安全。

——《君主论》

佛罗伦萨的政治哲学家尼科洛·马基雅弗利从不主张明哲保身，置身于论战之外。他早期的人生经历鲜有人知，但是在1498年，他被任命了两个行政职位：第二大法官秘书和十人执政团秘书（负责佛罗伦萨共和国的外事事务）。在之后的14年间，多项外交事务中都能见到马基雅弗利的忙碌身影，他接见了多位当时重要的政治领导人物，包括法国国王路易十二（Louis XII）、神圣罗马帝国皇帝马克西米利安一世（Maximilian I）、教皇尤利乌斯二世（Pope Julius II）和切萨雷·博尔贾（Cesare Borgia）。马基雅弗利的报告和信件表明，他以极大的热情和非凡的洞察力研究了这些人物及其行为，正是在这个时期，他形成了日后出现在名作《君主论》（The Prince
）中的那些思想。

1512年，美第奇家族回归佛罗伦萨，这个家族虽然从未以王族自称，却是佛罗伦萨的实际统治者。这一年，美第奇家族重新得势，标志着佛罗伦萨共和国的终结，马基雅弗利的外交生涯也到此结束。更糟糕的是，1513年，马基雅弗利被控犯有阴谋罪而饱受折磨。尽管马基雅弗利后来得到了赦免，但他就此退出了公共事务，开始潜心写作。

1513年，《君主论》最初以书信的形式呈现，是马基雅弗利作为统治者指导手册献给洛伦佐·美第奇（Lorenzo de’ Medici）的礼物，直到1532年它才作为一本书出版。这本书对君主执政应具备的言行提出了建议。此前的政治理论家往往关注如何促进公共利益以及推动社会公正，马基雅弗利则更关注统治者该如何巩固政权。他表示，如果谋杀是最有逻辑的做法，那就只能这么做，斩草除根很重要，前任统治者的家族中不能留下任何漏网之鱼。

《君主论》提出，如果暴政能让臣民害怕进而顺从，那么就应当实施暴政，杀伐决断。如果要保持臣民的欲望，则不可随意奖励。统治者应该精通权谋之术，因为大众是肤浅的、易于哄骗的。不过统治者也应该伪装成有德性的形象，以免受到臣民的憎恨。

总之，《君主论》主张统治者应该为达目的在所不惜——只要你觉得结果是值得的就可以，手段并不重要，结果会证明手段的正当性。这种从理想主义到现实主义的转变，是马基雅弗利对政治哲学的伟大贡献。

马基雅弗利本人是马基雅弗利主义者吗？

虽然马基雅弗利本人是历史学家、剧作家和诗人，但他为世人所知却是因为《君主论》。因此“马基雅弗利主义者”（Machiavellian）这个词被我们用来形容那些狡黠、精通权谋而且为达目的不择手段的人，尤指政客。

第6章 理性时代

教会和国王作为上帝在人间的代言人行使统治权，这些在过去看似牢不可破的传统，到了17世纪已经土崩瓦解。英国保皇派和议会派斗得不可开交，最终以国王被推上断头台作结才结束了内战。放眼整个欧洲，天主教和新教之间的冲突日益激烈。君主制的本质、统治者和被统治者之间的关系，都成了人们讨论的焦点。幸运的是，尽管托马斯·霍布斯（Thomas Hobbes）、约翰·洛克（John Locke）等思想家为了逃避迫害常常背井离乡，在其他国家寻求庇护，但这一切并没有妨碍他们写出影响至今的政治哲学巨著。

这一时期，哲学脱离神学的趋势日渐明显。虽然斯宾诺莎（Spinoza）因无神论被驱逐出犹太教区，莱布尼茨也受到声讨，但这并不代表人们怀疑上帝的存在，人们只是已经不再满足于盲目的信仰。任何观点或主张都必须公开陈述理由，经过论证才能获得支持。而在17世纪，人们对于符合这种逻辑的思想体系产生了浓厚的兴趣，讨论热烈。为了便于大家理解，我们将主要的研究方法分为理性主义和经验主义。在理性主义者阵营中，哲学家主张用理性，即逻辑（比如若A成立，则B成立）和数学来证明，这种推理可以成为所有知识的有效基础。笛卡儿、斯宾诺莎和莱布尼茨是持这种观点的代表人物。而经验主义阵营则认为只有通过感觉和经验才能获得知识，比如十分依赖自然科学中的实验的两位思想家：霍布斯和洛克。

托马斯·霍布斯 （1588—1679）

箴言

人的生活孤独、贫困、卑污、残忍而短寿。

——《利维坦》

据说霍布斯是个早产儿，他可怜的母亲临盆时听到了来势汹汹的西班牙舰队。此事无法验证，反正他是这样跟大家说的。霍布斯在牛津大学接受教育，之后主要担任德文郡卡文迪斯家族的家庭教师。凭借这个身份，他有了到处旅行的机会，也因此结识了许多一流的科学家，包括伽利略和笛卡儿。

霍布斯在40岁时迷上了欧几里得几何学。他认为几何学的确定性可以应用于对人与社会的研究中。换言之，霍布斯认为政治科学也可能存在类似规律。当时的英国正值多事之秋，内战即将爆发，所以霍布斯关注政治科学也不足为奇。而议会正在用民主对抗查理一世（Charles I），双方正呈剑拔弩张之势。霍布斯在《法律、自然和政治的原理》（The Elements of Law, Natural and Political
）中得出了结论：君主制是最佳的政府形式。他认为逃跑是最明智的，因而逃亡法国。截至1651年，霍布斯在法国已经待了11年，他甚至还担任了未来的查理二世的老师。

1642年，霍布斯写成了《论公民》（About the Citizen
）。在这本著作中，他首次提出了他关于社会起源的论点。这本著作直到1651年才被翻译成英文，当时他已经把这些思考综合起来，写进了他的代表作《利维坦》（Leviathan
）中，这本著作体现了他对形而上学、心理学和政治哲学的思考。

1636年拜访伽利略后，霍布斯把机械动力学的观点纳入自己的思考中，希望以此解释人类的行为。作为一个唯物主义者，他坚信世界是一个纯粹的机械体系，是由运动的物体构成的。在自然法则的作用下，这些物体被互相吸引和排斥的力量驱动。这些作用力制约着人类的行为，决定人们对于“好”（吸引）和“恶”（排斥）的判定。由于人类在自然状态下是完全自私的，会为了一己之私互相斗争，这必然导致战争和生命的短逝。本节开头引用的名言描述的正是这种场景。为了避免这种情况发生，人们从自身利益出发，会放弃一部分独立性，以换取更美好的生活。如此一来，人们愿意达成一份社会契约。一个由拥有绝对权力的君主统治的公民社会就此诞生。为了不受战争的纷扰，每个公民都需要服从君主的领导。如果君主无法履行保护公民的责任，便会陷入麻烦。此外，为了更有效地保护民众，君主对公民、军队、司法及教会事务均享有绝对控制权。

霍布斯一定非常清楚自己的观点会冒犯所有人。他对君主制的支持令议会派不快，而否认君权神授又令保皇党不安（当然查理二世一向尊重老师，对此并不介意）。教会则控告霍布斯是无神论者，一些牧师不仅鼓动人们烧毁他的著作，甚至要烧死他本人。当然，最后还是查理二世出面救了霍布斯。

怪兽利维坦

利维坦是深海里的怪兽，最初出现在《圣经·约伯记》：“他是最自豪的孩童们的王。”霍布斯本人被反对者冠以“马尔麦斯伯利怪兽”的称号。

与哈利·波特无关

霍布斯临终前曾与他的朋友商定如何写墓志铭。他认为最适合的一句——“这是真正的哲学家的墓碑”
(“哲学家的墓碑”英文原文为“philosopher's stone”，与《哈利·波特与魔法石》一书中“魔法石”一词英文相同。)

，最后并没有用上，也许是给哈利·波特的魔法石让路吧。

勒内·笛卡儿 （1596—1650）

箴言

我思故我在。

——《方法论》

我在本书首次出版时曾借用笛卡儿的“我思故我在”作为本书的标题。这位哲学家出生在法国图赖讷地区安德尔–卢瓦尔省的一个小镇。为了纪念这位伟大的哲学家，这里改名为笛卡儿。笛卡儿在安茹省的拉·弗莱什耶稣会士公学接受教育。这段教育为他奠定了深厚的经院哲学的基础，而这恰好成为他日后所怀疑的对象。笛卡儿接着在普瓦捷学习法律。由于他希望自己能深入体验生活，于是在1618年前往荷兰共和国，并加入了拿骚的莫里斯的军队。1619年，笛卡儿在德国服役时做了很多梦。这些梦启示他：如何在数学和理性主义的基础上将哲学和通常意义的知识构建成统一的体系。1628年，经过了10年在欧洲游历的生活，笛卡儿定居荷兰，并在这个国家度过了余生。他的代表作《谈谈方法》（Discourse on Method
，1637）、《第一哲学沉思集》（Meditations on First Philosophy
，1641）和《哲学原则》（Principles of Philosophy
，1644）也在这里诞生。

笛卡儿的出发点是寻求确定性，他发现这可不是件容易的事情，因为感官可能会被欺骗或蒙蔽。他提议使用普遍怀疑的方法。因此，为了判定所谓的知识是否有足够的理由支撑，我们只要针对一个命题是否为真提出怀疑即可，哪怕有一丝站不住脚就说明其不可靠。通过排除那些可疑的命题，笛卡儿得出了他著名的结论：“我思故我在。”他确信自己的存在，否则他根本无从思考。

笛卡儿接着分析了他思考的内容，提出了区别于其他事物的完美实体的概念，他认为完美实体就是上帝。笛卡儿确定上帝真实存在于他的思想之外。因为，如果上帝不真实，或者不在他的思想之外，那么“我思”本身就非真。这听起来又有点儿经院哲学的味道。不过，这一次完美实体可以帮助证明人类理性的可靠。完美实体就是上帝，上帝拥有所有科学的智慧。既然上帝令笛卡儿相信外在世界的物体是物质的，那么外在世界就是物质的。因为完美实体不可能欺骗笛卡儿。正如下文中的蜂蜡实验所展现的，是理性而非感性告诉笛卡儿：他可以相信理智所提供的证据。这种二元论——笛卡儿的二元论，即非物质的、能思想的心灵与物质的、机械的肉体之间的二分法，至今仍是人们感兴趣的理论。

笛卡儿一开始并非没有遭人非议，当瑞典女王克里斯蒂娜下决心要学些哲学课程的时候，她首先传召的人就是笛卡儿。笛卡儿决定应召去瑞典。遗憾的是，这次经历并不顺利。克里斯蒂娜女王喜欢凌晨5点就开始上课，哪怕在严寒的冬日也是如此。而笛卡儿则是喜欢早晨待在床上安静地读书和思考的人。到达瑞典6个月后，笛卡儿便因感染肺炎而去世。

笛卡儿坐标系

在哲学思考之余，笛卡儿还是一位著名的数学家。那些曾经在数学课上因为x
轴、y
轴的坐标和画图问题而头疼的人，可以怪在笛卡儿头上。他的坐标系能帮你在平面上确定位置，也能让你用代数方程来表达几何图形。在数学课上这些可能很枯燥，但是在看地图时，它真的非常有用。

蜂蜡实验

将一块蜂蜡放在蜡烛的火苗上，蜂蜡的质地、形状和大小都发生了变化。这时，它还是蜂蜡吗？当然，它依然是蜂蜡。即使它给人的感觉已经与刚才的蜂蜡有很大不同。因此，笛卡儿说：“我以为我正在用双眼观察物体。实际上不是，我是凭借我心里的判断力了解这个物体的。”（《第一哲学沉思集》）

约翰·洛克 （1632—1704）

箴言

我们拥有的知识，不可能超越我们拥有的观点。

——《人类理解论》

约翰·洛克出生于英国萨默塞特，在牛津大学接受教育。大学期间，洛克认为当时风靡的经院哲学已经落伍，自己也与之完全不对付。他对牛津大学中由罗伯特·玻意耳（Robert Boyle）等人开展的物理化学实验及医学更感兴趣。对，就是“玻意耳定律”中的那个“玻意耳”，他研究了气体容积和压力之间的关系。1667年，约翰·洛克以医生和科学政治顾问的身份，加入了著名政治家阿什利勋爵（Lord Ashley）的阵营，得以与伦敦的名流接触。当阿什利成为沙夫茨伯利第一伯爵和查理二世的大法官时，洛克也在政府谋得一官半职。不过后来洛克请辞，于1675年去了法国。洛克看似以健康原因为由的出走，其实可能也有政治方面的考虑。1683年，洛克前往荷兰，在那里接触了支持英国的奥兰治的威廉。直到1688年英国光荣革命之后，洛克才回到英国。在英国他见证了威廉和他的妻子玛丽的登基大典，即威廉三世和玛丽二世。

在《政府论》（Two Treatises of Government
，1690）中，洛克提出了自己的政治哲学理论，为革命提供了理由。洛克讨论了君权神授的观点，认为国王是上帝的代言人，他关于社会契约的观点比霍布斯更进一步，融入了主权（Sovereign）的概念。洛克认为，在自然状态下，在有人想到共同组建政府之前，人们有权捍卫自己的生命、健康和财产。为了解决各种因捍卫生命、健康和财产而起的争端，人们可以建立政府来保护自己的权利。但是，只有当被统治者同意时，政府统治才得以进行。如果政府无法保护人们的权利，那么政府就失去了合法性，会被人们推翻。正因如此，这种观点在18世纪的北美和法国很是流行。因为当时的北美正在努力摆脱英国的统治而寻求独立，法国人民则想着把自己的君主送上断头台。

洛克的哲学代表作《人类理解论》（An Essay Concerning Human Understanding
，1690）倾注了他20年的心血，他想要探究的是人类知识的源头、确定性和人类认知的程度。这个任务可不简单。洛克认为我们的精神就像一张白纸，我们一开始是没有任何观点的。但是一旦我们开始感知事物，就会先出现简单的感觉，然后从感觉发展出反思形成的观念。知识源于我们对感觉的反思，所以意识、知觉和思想最终都源自经验。也就是说，洛克成了一个经验主义者，认为知识建立在源于感官的经验基础之上。这刚好可以追溯到他早年对科学实验的价值的肯定。

信贷紧缩

洛克不仅是位哲学家，还是个才华横溢的经济学家。他的经济学专著《论降低利息和提高货币价值的后果》（Some Considerations on the Consequences of the Lowering of Interest and the Raising of the Value of Money
，1691）至今仍值得银行家一读。

巴鲁克·斯宾诺莎 （1632—1677）

箴言

自由人以理性为指导生活，不受恐惧的驱使，而是直接追求真善美。

——《伦理学》

荷兰哲学家巴鲁克·斯宾诺莎又名本尼迪克特·德·斯宾诺莎（Benedictus de Spinoza，巴鲁克和本尼迪克特在希伯来文和拉丁文中都指“受庇佑的”）。斯宾诺莎出生在一个犹太家庭中，为躲避天主教迫害逃亡到葡萄牙。显然，宗教对他而言一直是个问题。1656年，他被逐出犹太社区，他的自由思想对犹太教会来说太超前了。

斯宾诺莎是一个从事磨制和抛光光学镜片的匠人，以此生存。但是在业余时间，他与很多科学家和哲学家保持通信，一生致力于思想研究。随着斯宾诺莎越来越出名，甚至出现了一个专门研讨他的著作的社团。1663年开始，他在海牙附近的家成了知识分子们聚会的地方。就在这一年，他出版了《笛卡儿哲学原理》（The Principles of Descartes’ Philosophy
）。这是他唯一一部以本人名字出版的著作。1673年，斯宾诺莎拒绝了海德堡大学提供的哲学教职，因为他希望自由地从事自己的研究。四年后斯宾诺莎死于肺病，这与他常年吸入大量玻璃粉尘密切相关。

斯宾诺莎有关宗教的观点的正式出版是在1670年，这本书题为《神学政治论》（Theological-Political Treatise
），他是以匿名方式出版的。由于触怒教会，该书于1674年被禁。斯宾诺莎在书中表示，只有通过深入研究，才能解释《圣经》，仅靠支持现有的观点和教条是不行的，他还指出，现有的许多关于上帝和宇宙的看法都是错误的。另外，斯宾诺莎认为上帝只会按照自己的本性做事，心中不会有任何特定目的。所有这些都意味着宗教宽容，自然不会受人待见。

斯宾诺莎更具争议性的作品是《伦理学》（Ethics
，1677），这本书在斯宾诺莎去世之后才出版。这本书分为5部分，每部分都像是在解数学题一样，开篇是定义和公理，再在此基础上推出定理或者给出证明。斯宾诺莎抛弃了笛卡儿的身心二元论。他认为，只有一个实体存在，它既是上帝，又是自然。这就是泛神论，即相信上帝就是自然，自然就是上帝的显现。在斯宾诺莎看来，自然既是无限的，也是完美的。一切事物，包括人类，都是自然的一部分，都根据自己的规律运作。这意味着概率或者自由意志等是不存在的。任何认为自己拥有自由意志的人，只是不理解决定他们行为的起因。也不存在客观的善和恶——这些只取决于你的立场。占有财富或者用情感永远无法获得幸福。过有理性的人生是唯一的出路，至善来自对神的认知。

对于斯宾诺莎而言，回答哲学的根本问题不靠实验，而在于理性的运用。斯宾诺莎是一位不折不扣的理性主义者。

无形学院

这听起来又像是“哈利·波特”的魔法学校，不过不是的，这是罗伯特·玻意尔给一个自然科学家社团起的名字。这些科学家在伦敦的一个酒吧定期聚会，交流思想，讨论实验。无形学院是英国皇家学会的前身。1660年，英国皇家学会在伦敦成立。亨利·奥尔登堡（Henry Oldenburg）担任皇家学会的首任秘书，他与斯宾诺莎保持通信长达15年之久。同一时期，莱布尼茨也来到这里演示他设计制造的计算器。这个计算器是一个巨大的金属装置，通过手柄和仪表盘运转。莱布尼茨的这台手动计算仪器是世上首个能够进行加减乘除运算的机器。

戈特弗里德·威廉·莱布尼茨 （1646—1716）

箴言

若不是有一个为什么事情得是这样而不是那样的理由，则任何事情都不会发生。

——《给塞缪尔·克拉克的信》(出自《书信集》（A Collection of Papers），即1715至1716年期间莱布尼茨与克拉克博士的通信集。)

戈特弗里德·威廉·莱布尼茨出生于德国莱比锡。父亲是莱比锡大学的伦理学教授。莱布尼茨14岁进入莱比锡大学学习，1663年毕业，然后留校从事研究三年，期间发表了一篇有关法律教育的论文。美因茨选帝侯发现了莱布尼茨的才华，并请他为自己工作。

那是德国的动荡时代。法国对德国虎视眈眈，准备随时进犯。美因茨选帝侯希望能够找到维持欧洲和平局势的方法。莱布尼茨努力为基督教建立既适合天主教徒，也适合新教徒的理性根基，即宗教宽容。为了游说路易十四，莱布尼茨在法国逗留了四年之久。在此期间，他与顶级学者多有联系，还曾出访伦敦，后当选英国皇家学会成员。1676年，美因茨选帝侯去世，莱布尼茨成为汉诺威的不伦瑞克公爵（Duke of Brunswick）的图书馆馆长。在返回汉诺威任职的路上，他拜访了斯宾诺莎，当时斯宾诺莎刚好完成《伦理学》一书的写作。之后，除完成公职工作外，莱布尼茨还负责编撰不伦瑞克家族的历史，留下了许多未发表的文章和书信。

《神正论》（Theodicy
，1710）是莱布尼茨为数不多的几本著作之一，该书阐述了如何调和万能仁慈的上帝和世间普遍存在的不如意之间的关系。他提出了充足理由律，认为万事万物都有其存在和之所以如此的理由。关于决定要创造怎样的世界这件事，上帝也一定是有充足的理由才创造了我们所在的这个世界。因为上帝在道德方面是完美的，他的选择（的价值）由对我们所在世界的价值决定，这也反过来说明我们的世界是最好的可能的存在。伏尔泰在小说《老实人》（Candide
）中无情地描述了这个“最好的世界”，小说主人公信奉莱布尼茨学说却不断遭遇各种惨剧。

莱布尼茨的晚年作品《单子论》（Monadology
，1714）包含了他对宇宙构成要素的结论。他认为宇宙由一种名为“单子”（出自希腊语，意为“单独存在的”）的物质构成，每个单子都是永恒不朽的。这些单子表面上看会相互作用，但它们本质上并未发生作用。因与果都是假象，时间和空间也是假象。说得更明确一点儿，每个单子都遵循既定的行动规律，因为它们本身是宇宙内在本质的一部分，它们既是过去的结果，同时又孕育着未来，它们就像种子一样。仁慈的上帝已经为单子预设了和谐，每个单子都是宇宙的一个微小映像。

莱布尼茨的写作涉猎广泛，遍及历史、法律和政治理论等多个领域，而他的主要贡献在于数学方面的研究。他和艾萨克·牛顿都宣称自己发明了微积分。莱布尼茨还发明了一种计算机器。他认为数学的内在逻辑是完善哲学推理和客观地验证论证中的错误方法，而这确实是理性解决争端的完美方式。

莱布尼茨饼干

莱布尼茨巧克力饼干与伟大的哲学家莱布尼茨之间的确存在关系。当位于德国汉诺威的饼干制造商白乐顺（Bahlsen）想以名人命名饼干的时候，莱布尼茨成了他们的首选。

第7章 启蒙时期

受到哲学思潮的推动，18世纪涌现了大量的知识、科学和文化活动，而这些活动又进一步反哺哲学思想，使其出现了百花齐放的局面。艾萨克·牛顿的分析方法在自然界的成功运用，令哲学家们在研究人类时也纷纷运用起这种方法来。这一时期，对传统价值观的不断的质疑，已经驱散了很多无知的阴云，这也很好地解释了为何这个时期被称为“启蒙时期”。从这时起，理性成为我们探究世界的唯一标尺，而又有谁能比哲学家更擅长找到系统性方法呢？

不同的哲学家按照自己对理性的不同定义，得出了不同的结论，这很正常。因此，启蒙运动的表现形式也是多样的。人们讨论了诸如自由和民主等重要的观念，还进一步对宗教信仰以及宗教权威提出了质疑。这些新观念和权利的契约基础为人们所接受，引发了各种政治动荡，美国独立运动和法国大革命就是其中的代表。

世间没有回头路。康德曾在《答复这个问题：“什么是启蒙运动”》（Answering the Question: What is Enlightenment，1784）一文中指出，“启蒙运动是脱离人类自己所加之于自己的不成熟状态”。他的口号是：“要敢于求知。”

乔治·贝克莱 （1685—1753）

箴言

存在就是被感知。

——《人类知识原理》

乔治·贝克莱（George Berkeley）生于爱尔兰基尔肯尼郡附近，在都柏林大学三一学院接受大学教育。1707年，贝克莱担任三一学院研究员。1707年，他被任命为教堂执事，1710年成为神父。

贝克莱最重要的哲学著作是他早年出版的《视觉新论》（Essay toward a New Theory of Vision
，1709）、《人类知识原理》（A Treatise Concerning the Principles of Human Knowledge
，1710）和《海拉斯和斐洛诺斯的三篇对话》（Three Dialogues between Hylas and Philonous
，1713）。贝克莱于1713年出访伦敦，接下来又在意大利和法国游历了数年。1721年他返回爱尔兰。贝克莱对自己一路上亲眼所见的堕落和腐化现象忧心忡忡，由此匿名发表了著名文章《论如何防止大英帝国的毁灭》（Essay towards Preventing the Ruins of Great Britain），该文章是“对经济政治的奢侈和道德的沦丧的抨击”。与此同时，为了能在美洲传播福音，这当然也是为了防止此处的毁灭，贝克莱开始致力于帮助在百慕大建立大学。1724年，贝克莱被选为德里座堂主任牧师
(德里座堂主任牧师指爱尔兰圣·哥伦布大教堂的主任牧师。)

。1728年，在伦敦为大学项目游说一番之后，贝克莱和新婚妻子继续向西航行。他们在罗得岛暂时落脚，等待赞助者们允诺会资助的资金，然而这笔资金从未落实。三年后，贝克莱放弃了自己的这个梦想，返回家乡。1734年，他成为克洛因教区主教。

贝克莱不仅是一位经验主义者，还是一位重要的唯心主义者（idealist）。这个词在哲学上与追求有价值的理想毫无关系
(作者之所以解释这句，是因为这个词在英文中还有“理想主义者”的含义。)

，唯心主义者坚信物质对象只存在于能够感知它们的人类的思想之中。贝克莱自认为是一个具有常识的人，而他显然又是一个有宗教信仰的人。因此，他备受怀疑论和无神论的困扰。怀疑论否认知识的可能，认为感官会误导人们对物质本质的认知，而物质本质很可能在一开始根本不存在。在无神论方面，贝克莱则受洛克的影响，信奉唯物主义，认为物质世界的运转与神毫无关系。

摆在贝克莱前面的出路出人意料：他否定了物质的存在。以苹果为例：“可被观察的特定的颜色、口味、味道、形状和硬度，这些组合在一起，构成一个名为苹果的东西”。这就是苹果的存在意义。如果没有人感知这个苹果，它还存在吗？贝克莱的答案是，因为我们拥有无处不在的上帝，所以苹果依然可以被感知。那么，观念最初的来源是什么呢？答案还是上帝。因为只有无所不能的上帝才能完成这样的任务。如果物质不存在，科学理论又会发生怎样的变化呢？答案非常直白。这些理论适用于我们的经验世界，令我们得以预测结果，而这就是全部了——它们无法离开我们的思想而存在。

在更浅显的精神意义层面上，贝克莱在他最著名的著作（也是他最畅销的著作）《西利斯》（Siris
）中表示，焦油水是一种能够医治所有疾病的神奇药物。他以极大的热情像传教一样宣传这种药的神效。

加州大学贝克莱分校

1861年，美国加州学院（College of California）与农业、矿业、机械艺术学院合并成立加州大学。如今，加州大学已经成为世界范围内的顶尖学府。在当局考虑应该以谁的名字来命名新的大学时，他们选择了善良的大主教贝克莱，以此致敬他对殖民地教育的关怀和期待。所以贝克莱终于拥有了自己的大学——加州大学贝克莱分校（University of California, Berkeley）。
(Berkeley既可译为“贝克莱”，也可译为“伯克利”，指哲学家时，学界惯译为“贝克莱”，指地名则为“伯克利”，此处为局部统一，均译为“贝克莱”。)

伏尔泰 （1694—1778）

箴言

怀疑不会令人愉快，确信却是一种荒谬的状态。

——《给腓特烈大帝的信，1770年11月28日》

伏尔泰原名弗朗索阿–马利·阿鲁埃（Francois-Marie Arouet），出生于巴黎，曾就读于耶稣会的路易大帝中学。二十几岁时，伏尔泰因撰写嘲讽时弊的文章而惹了麻烦，被驱逐出巴黎，甚至被囚于巴士底狱。在狱中，他改名为伏尔泰。1726年，伏尔泰被批准出狱，但条件是他必须马上离开巴黎前往英国。之后，伏尔泰在英国待了三年，与当地的文人墨客及政界人士来往密切。他对英国的新思想和方法论很感兴趣，包括公民自由、君主立宪以及约翰·洛克倡导的经验主义方法。伏尔泰还受到了牛顿的影响，牛顿为他提供了挑战法国的迷信和无知的理性框架。

在此之前，伏尔泰已经创作了大量诗歌、戏剧和散文。但此后，他的写作则更多地关注哲学。回到法国后，他开始撰写《哲学通信》（1734）。在这部通信体的著作中，伏尔泰表达了他对在英国所见的自由的赞赏。这种自由的态度与法国绝对的君主制度、根深蒂固的贵族制以及公然的宗教不宽容风气形成了鲜明的对比。此时的伏尔泰致力于挑战现有体制和当权者。但他的书让他陷入了更大的麻烦，也让他受到了更大的威胁。这次为了躲避当局的迫害，伏尔泰前往乡村隐居。1750年，应腓特烈大帝的邀请，伏尔泰离开法国，前往普鲁士宫廷。虽然几年后两人的关系一度闹僵，但他们一直保持通信。

1755年，伏尔泰迁居瑞士，在日内瓦附近安顿下来。在瑞士的这段时间他发表了小说《老实人》（1759）。小说借家庭教师邦葛罗斯博士之口讽刺了他的学生即小说主人公所信奉的莱布尼茨的哲学思想。邦葛罗斯说世间万事的发生皆有其理由，包括地震、战争、强奸、谋杀等，这都是以最有利于这个美好世界的因果。伏尔泰是一名自然神论者，他相信至高无上的神的存在。但他不是基督徒。他亲眼目睹了太多组织化的宗教所引发的破坏。伏尔泰的《哲学辞典》（Philosophical Dictionary
，1764）是大家可以随身携带的哲学口袋书，收录了一些反对教会不端行为、支持自由言论的词条。教会的不端行为主要是鼓励迷信、压制自由和宗教不宽容。

伏尔泰是一个多产的作家，作品包括历史性、科学性的著作以及大量书信，他是教会和当局者的眼中钉，也是名副其实的理性之王。伏尔泰是启蒙运动的先锋，他的观点很大程度上影响了即将爆发的法国大革命。

邦葛罗斯眼中的世界

邦葛罗斯是一位博学的教授，他信奉形而上学和神学。他告诉学生老实人：“事物就是你所见的样子。万物被创造都有其理由。一切都是最好的安排。放眼看去，鼻子的作用是让人戴上眼镜；腿的作用是让人们能穿上长袜子，所以我们穿上了长袜。”即便感染梅毒这种倒霉事也无法打击他的乐观主义。邦葛罗斯教授是这样辩解的：“哥伦布在美洲一个岛上感染了梅毒，玷污了生命之源，甚至直接影响了下一代人的健康。这违背了自然的伟大。然而，如果哥伦布没有感染这种疾病，我们也不会有巧克力和胭脂红。”所以，哥伦布感染梅毒也是有道理的。

大卫·休谟 （1711—1776）

箴言

数学较人事科学有一种大优点，它所以有优点，正在于它的各个观念是可感的、明白的、确定的。

——《人类理解研究》

大卫·休谟（David Hume）出生于爱丁堡，在爱丁堡大学接受教育，一开始从事法律工作，而后转行在布里斯托任职。1734年他前往法国拉弗莱什（笛卡儿就是在这个地方接受教育的）。休谟在拉弗莱什学习了三年，其间完成了他一生第一部重要的作品——《人性论》（A Treatise of Human Nature
，1739—1740），之后回到苏格兰。休谟这部著作的副标题是《在精神科学中采用实验推理方法的一个尝试》（An Attempt to Introduce the Experimental Method of Reasoning into Moral Subjects
）。这清晰地表明，休谟倾向于采用包括洛克和贝克莱等早期经验论者的逻辑结论，来彻底排除那些以虚构而非经验为依据的解释和说明。他将《人性论》分为三个部分，包括“论知性”（Of the Understanding）、“论情感”（Of the Passions）和“论道德”（Of Morals），其中还包括了休谟对个人和社会相关的知觉、因果、身份和伦理学的观点。这本书大有横扫一切虚幻观念的势头，但出版后并没有引起太多人的关注。

休谟并没有因此而气馁，而是转而投入了《道德和政治论文集》（Essays on Moral and Political
，1741—1742）的写作。这本书一出版就引起了轰动。休谟在学界的声望也日益壮大。他把《人性论》的第一部分和第三部分进行改编，以《人类理解研究》（An Enquiry Concerning Human Understanding
，1748）和《道德原则研究》（An Enquiry Concerning the Principles of Morals
，1751）两个单行本分别出版。之后，休谟还出版了6卷本的《英国史》（History of England
，1754—1762）。

作为顶级学者，1763年，休谟应邀担任英国驻法大使的秘书。在法国，休谟结交了法国的文学名流。1766年，休谟陪同著名的启蒙运动代表人物让–雅克·卢梭（Jean Jacques Rousseau）前往英国，但是这次旅行中，两人产生了激烈的争吵，最终不欢而散。由于一生都被教会指控为无神论者，休谟搁置了自己最后一部哲学专著——《自然宗教对话录》（Dialogues Concerning Natural Religion
）的出版。这本书直到1779年才出版。

在《人性论》中，休谟提出了他的主要观点。他认为心智来源于知觉，知觉分为两类：第一类是印象（感觉、情感和情绪），一般比较强烈和生动；第二类则是观念，包括思想和推理，一般是印象的微弱反映。我们不能说印象代表真正的物体，因为我们没有实物可以进行比较。我们可能会认为我们生活在由存在于时空的物体组成的世界中，这些物体遵循因果律，但这只是风俗和习惯的结果，过去的经历决定了我们想要看到什么。而激情是促使我们采取行动的力量，每一次激情总会超越理性。另外，伦理和道德的确定性无法通过对事物的描述来推演，比如好与坏，这些只是个人评价而已。只是因为这样的怀疑对生活没有帮助，出于实际的考虑，我们便认为感官所告诉我们的是关于真实存在之物的。

休谟没有根据这一立场来进一步提出某种终极的现实，而是提出一种以经验和观察为基础的自然主义、非形而上学的解释——没有至高无上的存在者，也没有第一原理。休谟在有生之年一直以历史学家的身份为世人所知。而他关于人们是如何知晓自身认知这一问题的努力回答，对后世哲学家产生了重要影响，这才是休谟最重要的贡献。

除了诡辩和幻想，什么都不是

休谟说，推理就是发现事物之间的关系。他认为有两类关系：“观念的关系”和“事实之间的关系”。比如，15是30的一半，这一点可以通过推理本身发现和证明，而不需要借助其他形式的证据。因此，这是第一类联系——观念之间的联系。然而，比如“太阳明天会升起”这类命题，就不能光靠理性来证明。如果这些命题的反面的命题也可以理解，我们就能依据经验来判断这些命题是否为真，那么这就是第二类关系。

对于休谟而言，数学是唯一有价值的证明推理形式。他指出，凡是不包含数学证明或者经验推理的书籍，尤其是那些关于形而上学和神学的书籍，都应该被扔进火里烧掉。因为这些书里全是诡辩和幻想。

让-雅克·卢梭 （1712—1778）

箴言

人生而自由，却无往不在枷锁之中。

——《社会契约论》

让–雅克·卢梭出生于日内瓦城，这座城市信奉新教的加尔文宗。他的童年过得颠沛流离。母亲在生下他后没几天就去世了。10年后，他的父亲为躲避牢狱之灾逃亡外地，留下卢梭和叔父一起生活。卢梭早年几乎没有接受过正式的教育。他于1728年离开日内瓦，辗转于意大利和萨伏伊之间。直到1742年，卢梭才最终搬到了巴黎。

在巴黎，卢梭靠做秘书的微薄薪水和抄乐谱赚外快谋生。他完成了歌剧的创作后，吸引了伏尔泰和狄德罗（Diderot）的关注。结果，卢梭为百科全书先后撰写了有关音乐（1749）和政治经济学（1755）等专业的词条。1750年，卢梭在获奖文章《论科学与艺术》（Discourse on the Arts and Sciences）中提出，艺术和科学领域的进步不仅于人类无益，相反却腐化了人们自然的良知，也限制了人们的自由。而在《论人类不平等的起源和基础》（Discourseon the Origin and Basis of Inequality Among Men，1754）中，他提出，在自然状态下，人的本性是善良而自由的，但却因为社会经历，思想受到了腐化，人才变得不幸福。而社会的建立可以追溯到第一个人有这样的行为时：一个人把一片土地圈起来，然后大声宣布“这是我的”。稍晚，卢梭在他最重要的政治哲学著作《社会契约论》（The Social Contract
，1762）中再次阐述了这些观点。

在《社会契约论》中，卢梭认为，为了获得社会提供的保护，个人把自己自然的权利交给集体的共同意志，便形成了《社会契约论》中的“社会契约”。卢梭所说的主权是指制定法律的权力，由人民的共同意志决定，因此只能代表人民的共同利益。而法律应该由政府颁布。所有人都应享受自由和平等的权利。不仅公共意志要保护一个人的利益不受到另外一个人的侵害，而且集体制定的法律也不能戕害个人的自由（虽然任何不同意的人是有权被强迫获得自由的，这当然是最有利于他们自身利益的方式）。卢梭并没有说他所提倡的那种共和国政府在小型城邦（比如日内瓦）而非大型的国家中最奏效，但是一个国家应拥有超越个人意志的集体意志，这种理念已经被许多大国接受。

卢梭有关教育的观点对后世影响很大。在他的著作《爱弥儿》（Emile, or On Education
）中，他建议鼓励儿童按照自然天性进行发展，而非遏制或者利用纪律去约束孩子的天性；应该从榜样身上学习，而非从课本或者讲课中学习。卢梭的教育理论头头是道，你肯定很难想象他其实是一个把5个子女都丢到孤儿院的人。

百科全书

1745年，巴黎出版商及印刷商安德烈·勒布雷东（André le Breton）决定把伊弗雷姆·钱伯斯（Ephraim Chambers）编撰的英文版《百科全书》（Cyclopædia）翻译成法文。但关于如何具体开展这个项目，他没有头绪。经过多次失败的尝试后，他最终决定请狄德罗担任法国版《百科全书》的主编，请让·勒朗·达郎贝尔（Jean le Rondd’Alembert）为副主编。1751至1765年间，《百科全书》陆续出版了17卷，几乎包括了人类知识的每一个领域：哲学、数学、政治和宗教。法国启蒙运动时期的很多代表人物，包括伏尔泰和卢梭都以执笔的身份参与了《百科全书》的词条编写工作。

伊曼努尔·康德 （1724—1804）

箴言

请按照普遍原则来行动，你有能力让这些原则成为通用的律法。

——《道德形而上学原理》

伊曼努尔·康德（Immanuel Kant）是一个马具商的儿子。他出生在东普鲁士的哥尼斯堡，他的一生几乎都在这里度过。康德在哥尼斯堡大学念书，毕业后留校担任讲师。1770年，他成为逻辑和形而上学教授。康德生活平静，深居简出，光是这一点，就远近闻名。当然，他为世人所铭记是因为他的哲学著作。

在《纯粹理性批判》（The Critique of Pure Reason
，1781）中，康德综合了莱布尼茨的理性主义和休谟的经验主义。莱布尼茨的理性主义认为所有的知识都来源于对现有观点的演绎，而经验主义认为所有的知识都来源于纯粹的观察。康德的结论是人们有关世界的知识依赖于心灵结构。纯粹理性是先于经验的。换句话说，心灵并不是被动等待对象在其上作画的画布；心灵会对感知的信息进行加工，在获取知识时扮演着非常主动的角色。我们对对象的理解，与其说与对象本身相关，倒不如说是我们作为观察者重新创造的结果。

康德认为自己的结论无异于哲学界发起的哥白尼革命。天文学家尼古拉·哥白尼（Nicolaus Copernicus）认为太阳是宇宙的中心，这个伟大的发现彻底推翻了地心说。康德界定了时间和空间的概念，认为时间与空间的存在并非永恒，因此不能通过经验习得。相反，它们是我们理解世界的理论框架的基本概念。尽管心灵没有创造世界，却是构成世界所呈现样子的必要组成部分。

对于康德而言，现实的本质和人类道德都扎根于理性，这是道德哲学的基本原则。自然有其规律，道德也有其律法。自然规律和道德律法都是心灵将法则施加于我们接收的各种信息的结果。在《道德形而上学原理》（Groundwork of the Metaphysis of Morals
，1785）中，康德完善了他对于绝对道德律法的定义，即著名的绝对命令原则。说白了，如果你想做正确的事情，你就得采用正确的行为模式，即你乐意看见的且能以普遍原则应用的行为方式。这要求你把其他人看成是他们自己的目的，而不是你的目的的实现手段。

《实践理性批判》（The Critique of Practical Reason
，1788）也涉及了伦理学和道德律法的问题。《判断力批判》（The Critique of Judgement
，1790）谈论了审美判断的问题，最终指向了神学。艺术家和艺术表达了自然之美，即造物主创造之美。而在谈及知觉和伦理学的时候，康德着力构建了美学先验原则，以解释我们对于美的理解。

康德的哲学，用他自己的话来讲就是“先验”或者“批判”的理性主义，综合了由哥白尼等科学家提出理论所带来的科学巨变，旨在调和科学的权威与人们充满了道德、美学、文化和宗教观念的世界日常经验之间的关系。

康德先生，现在几点了？

海因里希·海涅（Heinrich Heine）在他的《论德国宗教和哲学史》（On the History of Religion and Philosophy in Germany
）里写道：“我认为，哥尼斯堡教堂大钟的工作方式未必比伊曼努尔·康德的日常生活更规律和冷静。康德先生从早晨起来到喝咖啡、写作、阅读文献、用餐、散步，他所做的每一件事都有规定的时间。邻居们都知道，每天康德先生都会穿着他的灰色紧身外套、手持一根西班牙手杖在下午三点半的时候从家里出来，前往菩提树路散步，这条路就是现在著名的‘哲学家之路’。”

还能听懂吗？

如果你对目前所说的哲学思想没有感到任何困惑的话，你不妨试着读一读康德的《纯粹理性批判》：“实然命题说的是逻辑上的现实或真理，例如在一个假言的理性推论中，前件在大前提中出现为或然的，在小前提中出现为实然的，而且表明这个命题已经按照知性的规律而与知性结合着了，必然命题则把实然命题思考为由这些知性规律本身所规定的，因而是先天断言的，并以这种方式表达了逻辑的必然性。”
(参见康德著《纯粹理性批判》，邓晓芒译，杨祖陶校，人民出版社，2004年，第68页。)

康德的哲学著作通篇都是这种表达，后面还有……现在你感觉如何？

第8章 进入19世纪

法国大革命及其影响让18世纪末和19世纪初的欧洲处于政治动荡之中。民主政治的理想没有实现，各国反而陷入嗜血成性的杀戮和动乱中。拿破仑战争爆发，火车发明也提上日程，科技革命使本没有太大政治影响力的民众拥有了改变世界的力量。1848年，卡尔·马克思（Karl Marx）的《共产党宣言》（The Communist Manifesto
）发表。同年，无产阶级革命在法国和德国全面爆发。社会主义者、共产主义者和无政府主义者号召全世界的工人团结起来，资本家们则在努力推行自由市场的自由主义。19世纪70年代，欧洲的政治版图发生了巨大的变化，德国和意大利的民族主义运动促使这两个国家得以统一，成为我们现在所熟悉的统一的国家。除了政治、社会和经济变革外，哲学家也没有停止努力。他们经常提出用以解释正在发生的各种变革的各种理论，而他们的理论似乎又推动了社会上各种运动的发展。

杰里米·边沁 （1748—1832）

箴言

绝大多数人的最大幸福是道德和立法的基础。

——《平凡之书》

杰里米·边沁（Jeremy Bentham）出生于伦敦的一个律师世家，从小就注定要从事法律工作。他在12岁时前往牛津大学求学，15岁时即被林肯律师学院录取。不久，边沁认为法律过于关注非理性的技术性细则，并对英国的著名法理学家威廉·布莱克斯通爵士（Sir William Blackstone）尤为不满。面对英国立法的这种局势，边沁感到自己有责任去澄清一个公正而理性的法律体系的基础。

《道德与立法原理导论》（Introduction to the Principles of Morals and Legislation
，1789）一书阐述了边沁思想的基础，即功利性——“任何容体的这么一种性质：由此，它倾向于给利益有关者带来实惠、好处、快乐、利益或幸福，或者防止利益相关者遭受损害、痛苦、祸患或不幸。”
(参见边沁著《道德与立法导论》，时殷弘译，商务印书馆，2000年，第58页。)

判断一种行为是否正确的标准是看其能否为绝大多数人创造最大的幸福，这就是著名的功利主义哲学。幸福等于愉悦（包括不存在痛苦），只有通过规则和理性的应用才能获得。也就是说正确的法律能够产生幸福，正确的法律符合理性，因此也就符合功利原理。为了确定一种行为有多大可能促进幸福，边沁设计了一个幸福的计算公式，又称快乐计算公式，来量化行为提升行为的程度。这个计算公式考虑了快乐和痛苦的强度、持续性和可能性等多种因素。

边沁热衷于将自己的理论付诸实践。为此，他设计了著名的监狱——圆形监狱。这个监狱中间是瞭望塔，周围的建筑环绕这个瞭望塔设计。囚犯囚禁于环形建筑中。他们自始至终都不清楚自己是否被监视或者瞭望塔里是否有人。通过这种设计，圆形监狱训练囚犯们的自律，监督并规范他们的行为。边沁认为，由于所有的惩罚都是痛苦的，所以只有当惩罚能够减少他人的痛苦或者增加他人的幸福时，它才是合理的。如果惩罚能够威慑人们，阻止他们继续做那些可能带来更大痛苦的事情，那么就可以这么做。而为了惩罚而惩罚，则是毫无意义的。

边沁认为没有所谓的自然权利或者义务，也没有社会契约。权利只在法律的基础上产生，与以功利性为由确立这些权利的权威有关。一旦人们开始讨论道德权利，他们就会诉诸更高层的道德权威，而这是非理性的。无论如何，除了上述反对传统的理论外，边沁还斥责用类似法国大革命的、令人恐惧的暴力来主张自然权利的方式。

边沁曾经寄希望于政客能够看到革命在提升大众幸福度中的优势，但是当边沁明白政客看不到这些优势时，他对于民主变革的热情和推广投票权的热情与日俱增。他认为，随着教育的不断进步，会有越来越多的人理性地计算哪些是有利于自己的长远利益的，大多数人的幸福从而得以实现。

边沁的功利主义哲学的基础是关注当下和未来。所以法律应该是由民主议会根据理性制定的规定，而不是追溯习惯法和范例。惩罚的规定和遵从应当是为了预防未来的伤害，而不是对过去行为的惩罚，或者根据过去的承诺而惩罚。

边沁像

“边沁”坐在英国伦敦大学学院里一个小陈列室里供人瞻仰。这其实是边沁的骸骨。他穿着生前的衣服，戴着蜡像头颅。本来，头颅部分也应该是边沁本人的，但是由于头颅保存不当，校方只好用蜡像头颅来替代。这就是地道的边沁本人的遗体圣像。按照边沁的遗嘱，以这种方式保存边沁遗体是为了教育所有的子孙。还有个传说是，边沁遗像会定期列席参加学院会议，但是只出席，不投票。

格奥尔格·威廉·弗里德里希·黑格尔 （1770—1831）

箴言

凡是合理的都是现实的，凡是现实的都是合理的。

——《法哲学原理》

格奥尔格·威廉·弗里德里希·黑格尔（Georg Wilhelm Friedrich Hegel）出生于斯图加特，在图宾根神学院学习神学。毕业后，他先是做了一阵子家庭教师，后来于1801年成为耶拿大学的讲师。1805年，在耶拿战争爆发的前一天，黑格尔完成了《精神现象学》（The Phenomenology of Spirit
，1807）这本专著，这是他一生中四本著作中的第一部。1806年，拿破仑取得耶拿战争的胜利后，黑格尔供职的耶拿大学被关闭。第二年，《精神现象学》出版。在接下来的9年时间里，黑格尔在纽伦堡担任中学校长，并出版了两卷本的《逻辑学》（Science of Logic
，分别于1812年和1816年出版）。1816年，黑格尔成为海德堡大学哲学教授。在海德堡大学，黑格尔完成了《哲学科学百科全书》（The Encyclopedia of Philosophical Sciences
，1817）的编写。1818年，黑格尔担任柏林大学哲学教授。随后，黑格尔在柏林写成了《法哲学原理》（The Philosophy of Right
，1821）一书。他在柏林度过了余生，直到最后因感染霍乱而逝世。

黑格尔被认为是最伟大的德国唯心主义哲学家，他构建了人们理解世界的最完备的哲学体系。黑格尔认为，世界并非是由多个独立的矛盾个体组合的整体，事实上，这些看似矛盾的个体是整全的统一体——“绝对”——的一部分，这些个体能够被组合、改善、发展成为对现实更加完美的理解。现实必须是理性的，在我们努力统一这些看似互相矛盾的个体时，现实的基本结构就通过我们的思想结构得到映射。我们为得出逻辑事实所必经的各个阶段与现实发展所经历的各个阶段是相同的。现实发展历程的关键就是黑格尔所说的“精神”（spirit），或可称之为思想（mind）。这个概念通过辩证法得到了更高形式的演化。

在《精神现象学》一书中，黑格尔描述了思想的发展过程——从最基本的意识，经过自我意识和理性，一直到纯粹知识的精神意识阶段。在《逻辑学》中，黑格尔阐释了现实事物中的精神概念通过辩证法展示的过程：先提出命题，接着肯定这个命题的反命题或者对立命题，这些命题的矛盾中会产生新的综合命题。通过这种方式，两个矛盾命题中产生出新的综合命题。这是人类理性演进的方式。不仅逻辑学遵循这个演进方式，历史也是按照类似的方式走向“绝对”的。黑格尔的演讲笔记就清晰地揭示了这一点。在《哲学科学百科全书》中，黑格尔把他的辩证法应用于所有的知识领域，而《法哲学原理》包含了他的政治哲学。

黑格尔有关历史、艺术、宗教和哲学的演讲稿在他逝世之后出版。他认为历史是人类走向自由的发展历程：从只有统治者是自由的古老的东方帝国，发展到建立了城邦国家的古代希腊，再到个体意识获得自我救赎的新教革命，都证明了这一点。在时代精神的支持下，黑格尔坚信进步和目标等概念。他对19世纪德国哲学的发展产生了巨大的影响。黑格尔有关历史进步的演讲是卡尔·马克思政治理论的核心，而黑格尔的辩证法推理（除部分唯心主义的理论），有力地推动了马克思辩证唯物主义发展的进程。

黑格尔的三一律

这里提到的Triad，和中国清末时期的洪门三合会（英译Triad）可没有任何关系。我说的是黑格尔的三一定律，是黑格尔辩证法的三个组成部分。用黑格尔的例子来阐明：首先提出命题为“纯有”（being）；然后提出其对立命题——“纯无”（nothing）。合题就是“转化生成”（becoming）。简言之，正题和反题调和得到了“转化生成”的概念。

亚瑟·叔本华 （1788—1860）

箴言

每个人都会把自己视野的限制当成是世界的限制。

——《悲观主义研究》

亚瑟·叔本华（Arthur Schopenhauer）出生于但泽（今波兰的格但斯克）的一个富商家庭。他的父亲非常喜欢伏尔泰，他的母亲也非常热爱文学。1793年，普鲁士吞并但泽市后，叔本华随家人移居汉堡，家人送叔本华前往法国和英国的学校上学。毕业后，为了让父亲开心，叔本华成为一名公司职员。但是他不喜欢生意场上的事情，更希望成为一名学者。1805年，他的父亲自杀，给叔本华留下了丰厚的遗产。不再有人束缚的叔本华开始重新思考自己的未来。

1809年，叔本华在格丁根大学学习哲学。1811年，为了学术研究，他迁居柏林继续学习。1813年，叔本华在耶拿大学完成了题为“论充足理由律的四重根”（On the Fourfold Root of the Principle of Sufficient Reason）的博士论文。他在论文中质疑了现实即合理的这个观点，换言之，他质疑了世界是可知的这一观点。然而，叔本华的母亲认为他的观点令人难以接受，母子关系就此僵住。1814年，叔本华移居德雷斯顿。在这里，他开始撰写巨著《作为意志和表象的世界》（The World as Will and Representation
，1818）。1820年，叔本华成为柏林大学讲师。因为瞧不起黑格尔，叔本华把自己的课程安排在和黑格尔上课的同一时间。但当时的叔本华还只是个讲师，而黑格尔已是一名教授，所以来听叔本华的课的人寥寥无几。叔本华对此愤愤不平，因此放弃了教书的职业，全心投入写作。

对于叔本华这个公开宣称自己是无神论者的人来说，这个世界只不过是一些短暂的印象，而终极的现实是意志——毫无目的、非理性、令人费解且无法安抚。盲目奋斗而无法彰显人类智慧的人生注定令人失望。作为最早受到印度教和佛教等东方思想影响的哲学家，叔本华坚持认为痛苦是普遍的，只有通过禁欲和克制来战胜意志，才能获得救赎。他还提出了三种自我拯救的方法：研究哲学，欣赏艺术作品和聆听音乐，以及同情他人。每个个体的表面下，终究是一样孤独的灵魂。同情他人就是同情自己，也是拯救自己。在叔本华后期的著作《论自然的意志》（On the Will in Nature
，1836）中，他从经验科学中获得了支持自身观点的证明并在《道德的基础》（On the Basis of Morality
，1840）中阐述了自由和宿命论等问题。1844年，叔本华出版了《作为意志和表象的世界》的修订版。相比之前的版本，修订版增加了50章，篇幅是首版的两倍。但是修订版出版后，依然没有引起太大的反响。直到《附录与补遗》（Parerga and Paralipomena
，1851）出版后，叔本华才得到了世人对他早就该有的关注，这部成名作收录了他后期撰写的一系列哲学文章。

欧洲发生战乱后相当长的一段时间里，民不聊生，因此悲观主义盛行。而作为悲观主义的典范，叔本华哲学自然十分流行。叔本华本人也成了悲观主义者的代名词。然而，他也不是一味消极。他主张通过艺术超越人类的悲惨境遇。也正因如此，叔本华得到众多作家、音乐家和哲学家的青睐，比如作家托马斯·曼（Thomas Mann）、普鲁斯特（Proust）和托尔斯泰（Tolstoy），音乐家瓦格纳（Wagner）以及哲学家尼采（Nietzsche）等。

妇死，吾一身轻

虽然叔本华认为同情心是道德行为的主要驱动力，但他本人似乎在道德行为方面没有太受同情心的驱使。据说他曾经将一位女裁缝推下楼梯，之后不得不负担这位女裁缝的日常开销作为补偿。这位女裁缝去世时，叔本华用拉丁文说了一句：妇死，吾一身轻——老妇归西，我总算卸下一份重担了。

约翰·斯图亚特·穆勒 （1806—1873）

箴言

坏人为达目的，无所不用其极；对此，好人只要袖手旁观，就已经是助纣为虐了。

——1867年在圣安德鲁大学的就职演说

约翰·斯图亚特·穆勒（John Stuart Mill）出生于伦敦，是苏格兰哲学家和历史学家詹姆斯·穆勒（James Mill）的儿子。小穆勒从小天资聪颖，且受到父亲的言传身教。他3岁开始学习希腊文，8岁学习拉丁文，刚满10岁，就先后学习了逻辑、政治经济学、历史、法律和哲学。这些思想武装了小穆勒的头脑，令他一开始就加入了哲学激进派的阵营，成为边沁功利主义哲学的积极倡导者。约翰·斯图亚特·穆勒的人生按部就班，一切如他的父亲所愿，他参与组建功利主义协会，并积极向《威斯敏斯特评论》（Westminster Review
）投稿。然而，1826年，穆勒陷入了他后来在自传中提及的“精神危机”。从此，他一改强硬的功利主义者姿态，从信奉边沁的功利主义者转变为一个改革者。

穆勒笃信经验主义，相信只能通过经验才能获得真理。他认为，如果没有经验仅凭直觉，就会加深现有的偏见。他希望构建可以应用于政治和道德科学的经验主义知识体系。他的首部重要著作《逻辑体系》（A System of Logic
，1843）奠定了他作为19世纪英国著名哲学家的地位。在这本书中，穆勒详细论述了逻辑和数学的原则，阐明了演绎和归纳、观察和分类以及推理中的谬误和道德科学。由于穆勒希望自己构建的知识体系能推动社会和政治变革，这本书具有明显的实践意义。

而穆勒最著名的作品当属《论自由》（On Liberty
，1859）。这本书讨论了与社会和国家相关的个人自由问题，提出：只有一种情况下，政权可以违背民众的个人意愿正当实施，并超越文明群体中的个人意志，那就是防止其他人受到伤害。这时，民众的个人利益，无论是物质上的还是精神上的利益都不足以成为豁免的充分理由。穆勒的立场不是出于对权利的思考，而在于对于功利的信仰。如果每个人都追求个人幸福，他们就能合力提升整个社会的福祉。绝大多数不应该强制排除异己者，而是应该鼓励言论自由，因为真正的辩论允许人们审视自己的观点。

《功利主义》（Utilitarianism
，1863）一书指出，世间存在正义和德行的客观标准，即最大幸福原则。但是，穆勒发展了边沁的思想，区分了高级快乐和低级快乐。在《妇女屈从》（The Subjection of Women
，1869）一书中，穆勒发展了他关于个人自由的观点。他表示，一种性别对另一种性别具有法律的从属关系，这本身就是错误的。从大众的普遍利益出发，这样的屈从已经成为阻碍人类进步的障碍。

穆勒和他父亲一样，在东印度公司效力，工作时间长达35年，直到1858年公司倒闭。1865年，穆勒进入议会，他积极争取妇女权利，推行工会制度，主张废除奴隶制，着力解决自由主义者关心的问题。有意思的是，他本人还是伯特兰·罗素的教父。

哲学激进派

名字说明了一切，这是一群受到杰里米·边沁和詹姆斯·穆勒功利主义哲学启发的激进的思想家。有几个激进派哲学家当选为议员，其中包括约翰·斯图尔特·穆勒，他也做过一段时间的议员。他们利用自己的影响力倡导政治改革。该团体的言论喉舌是边沁和詹姆斯·穆勒二人于1823年合办的季刊《威斯敏斯特评论》。

索伦·克尔凯郭尔 （1813—1855）

箴言

知识和认识者之间存在一种关联，认识者本质上是一个存在的个体，因此，所有现存的知识都与存在有着本质必然的联系。

——《最后的、非科学性的附言》

作为存在主义之父，索伦·克尔凯郭尔（Soren Kierkegaard）出生在丹麦哥本哈根的一个富裕家庭中。他是家里7个孩子里最小的一个，他的父亲迈克尔是个虔诚的教徒，性格忧郁，认为索伦已经被上帝诅咒。父亲害怕孩子们都会先他而去，毕竟，他已经亲眼目睹5个孩子先后离世。克尔凯郭尔在哥本哈根大学学习神学，却发现自己对哲学和文学越来越感兴趣。这令他焦虑不安。他希望通过放纵自己以减轻内心的焦虑，到头来却发现自己因更深刻的焦虑和痛苦而备受煎熬。于是，克尔凯郭尔计划成为牧师，而后结婚。但是，他在1840年解除了婚约，并放弃了从事神职的所有想法。之后，他成为一名作家。接下来的10年时间里，他撰写了多部著作和宣传手册，包括几部伟大的哲学著作。他经常采用假名，不是为了掩盖自己的身份——他没有什么可隐瞒的，这样做是为了从不同的视角入手潜心写作。

克尔凯郭尔强烈反对当时占主导地位的德国哲学传统，尤其反对黑格尔认为生命只要通过理智就能解释清楚的观点。他认为这是一种试图高抬人类取代上帝的歧路，忽视了人类在客观判断方面具有的种种限制。克尔凯郭尔本人十分重视个人的重要作用，认为意志和自由选择是关键。对于克尔凯郭尔而言，只要涉及人类的行为和判断，都免不了受到主观性的限制。他把这种哲学立场写进了他反体制化的基督教的著作中。他戏谑地称这种体制化的基督教为基督教世界。在此，他再次强调了个人选择的重要性，表达了对盲目接受丹麦路德教会的宗教仪式的反对。

在《非此即彼》（Either/Or
，1843）一书中，克尔凯郭尔对照了审美和生活的伦理。前者与当下享乐有关，包括感官、肉体和精神快乐，都可以归为当下享乐。而伦理生活则以道德和将来作为生活的基础。克尔凯郭尔认为一旦人们认识到审美生活方式只能给人们带来焦虑和绝望，人们就会选择伦理生活。在《恐惧与颤栗》（Fear and Trembling
，1843）一书中，他引用亚伯拉罕接受上帝的命令，将自己的亲生儿子以撒献给上帝的故事来解释，信仰的飞跃对从伦理生活转向宗教生活（第三种生活方式）来说必不可少，因为上帝本身是不可知的。这种对伦理生活的目的性终止表明了宗教信仰的终极目的和对上帝意志的无条件服从。克尔凯郭尔实际上承担起了凭一己之力在基督教世界重新建立信仰的伟大使命。

在《哲学碎片》（Philosophical Fragments
，1844）以及《最后的、非科学性的附言》中，克尔凯郭尔提出了他对黑格尔关于精神科学概念的挑战。对于克尔凯郭尔而言，主观性就是真理，黑格尔则主张“凡是合乎理性的都是现实的”。

克尔凯郭尔的其他作品包括《焦虑的概念》（详见下页）和《致命的疾病》（The Sickness unto Death
，1849）。这两本书都强化了克尔凯郭尔悲观厌世的哲学家的形象。他的著作对于那些关注宗教和伦理问题的思想家产生了重大影响。其中，存在主义哲学家受到的影响最大。

焦虑

英语世界的人们要感谢克尔凯郭尔引入了“焦虑”（Angst）一词，从而得以描述他们内心极度不安和恐惧的感觉。在丹麦语中，焦虑就是不安或者惧怕的意思。克尔凯郭尔在他的著作《焦虑的概念》［The Concept of Anxiety
，又译为《恐惧的概念》（The Concept of Dread
）］中提出，选择的自由令人们处于一种对于自身对神所承担的责任的永远的焦虑中。对于后来的存在主义者而言，这更像是一种针对个人、个人原则和其他人的责任感的焦虑。

资本主义和共产主义

根据莫斯科进步出版社的定义，资本主义是“一种以生产资料私有制和剥削雇佣劳动为基础的社会经济模式……无产阶级的阶级斗争贯穿整个资本主义历史时期，（资本主义将）终结于社会主义革命”。

这就紧接着引出了“共产主义”的定义：“共产主义是一个不存在阶级分别的社会制度，以生产资料公有制为基础，所有社会成员完全平等。在共产主义社会中，合作财产的泉水会越流越富裕。共产主义遵循的伟大原则是“各尽所能，各取所需”。［《哲学辞典》（A Dictionary of Philosophy
，1967）］。

听起来挺简单的，对不对？

卡尔·马克思 （1818—1883）

箴言

哲学家们只是用不同的方式

解释

世界，而问题在于

改变

世界。

——《关于费尔巴哈的提纲》(这句话也刻在了马克思的墓碑上。)

卡尔·马克思在普鲁士的国际大都市特里尔出生、成长。为了躲避反犹太主义者的迫害，他的父母亲从犹太教改信路德派基督教。马克思在波恩大学学习了一年时间，于1836年转学至柏林大学。在青年黑格尔派思想的影响下，马克思对哲学的兴趣与日俱增。

1842年，马克思开始担任科隆的自由主义报《莱茵报》（Reinische Zeitung
）的编辑，但是政府很快于次年查封了这份报纸，马克思不得不移居巴黎。正是在法国，马克思成长为一名共产主义者，并遇见了弗里德里希·恩格斯（Friedrich Engels）——他一生的挚友。1845年，因为政治原因，马克思离开巴黎前往布鲁塞尔。在布鲁塞尔，马克思与恩格斯合著了《德意志意识形态》（German Ideology
，1845—1846）。该书介绍了马克思唯物主义者的历史观。之后，两人发表了《共产党宣言》。我想大家对于《共产党宣言》都很熟悉。1848年法国爆发政治暴乱，马克思返回科隆，开始担任《新莱茵报》（Neue Rheinische Zeitung
）的主编，这是原来的《莱茵报》的激进版。1849年，《新莱茵报》被迫关停。马克思移居伦敦，并在那里度过了余生。

在大英博物馆的阅览室里，马克思开始撰写《资本论》（Capital
，1867）。这是历史上最有影响力的思想巨著之一。马克思在《资本论》中明确表达了他关于剩余价值的理论和资本家剥削工人阶级的事实。《资本论》预言，社会主义必将推翻资本主义，最终建立属于无产阶级的共产主义社会。这些观点的哲学根据是历史和辩证的唯物主义。

如果说18世纪的唯物主义观点认定除物质外一切均不存在，那么历史唯物主义则是马克思主义提出的新观点：应当以辩证法来看待历史演变。历史表明，人类历尽千辛万苦缔结社会契约并受社会契约的约束，乃是为了维持生活必需品的生产。劳动分工伴随着社会中阶级的分化，即奴隶和奴隶主或者工人和资本家的阶级分化，历史唯物主义让我们从历史的角度审视了人类是如何自我组织和持续发展的。

《德意志意识形态》一书的主要观点是人类不同于其他动物，因为人类会生产自身生存所必需的生产资料。人类要依靠什么，如何开展生产活动，具体生产什么，本质上由物质条件决定。这个观点在《政治经济学批判》（Contribution to the Critique of Political Economy
，1859）中得到了进一步阐述。“不是人们的意识决定人们的存在，相反，是人们的社会存在决定人们的意识。”

辩证唯物主义就是在这样的思想氛围中产生的。马克思对比了自己所采用的辩证法和黑格尔的辩证法，表示，“在黑格尔看来，思维过程，即他称为观念而甚至把它变成独立主体的思维过程，是现实事物的创造主，而现实事物只是思维过程的外部表现。我的看法则相反，观念的东西不外是移入人的头脑并在人的头脑中改造过的物质的东西而已。
(参见《资本论（第一卷）》之《第二版跋》，《马克思恩格斯选集（第二卷）》，人民出版社，2012年10月，第93页。)

”

正如马克思本人所见证的那样，每个社会阶级都会滋生推翻这个社会的力量。社会矛盾孕育着新的社会。这就是马克思所谓的正题、反题和合题。

马克思将哲学和哲学的政治经济的所有复杂性引入现实世界中。他的许多理论曾经具有广泛的影响力且引发了重要的结果。且不说马克思主义在政治方面的影响，它关于经济发展会推动社会进步的观点，至今仍颇具影响力。

实用主义二重奏

美国哲学家查理·皮尔斯（Charles Pierce，1839—1914）首次将“实用主义”（pragmatism）一词引入哲学领域。他明确提出了实用主义的原则，借此来澄清任何特定观念的含义。“谈一个观念的影响，就是在考虑这个观念可能产生的、令人信服的实际影响力，这使我们可以理解这个观念的目标。如此一来，观念的影响就是观念的整体目标。”［《如何使我们的观念清楚明白》（How to Make Our Ideas Clear），刊于《科普月刊》（Popular Science Monthly
，1878年第12卷）］。也许是意识到这种澄清方式不够清楚，皮尔斯重新表述了这个观点：“为了正确理解观念，我们必须仔细思考这些观念所对应的结果。”因此，与其说实用主义是一个哲学体系，不如说它是关于意义的理解和理论。

尽管皮尔斯在巴尔的摩的约翰斯–霍普金斯大学做了5年的逻辑学课程教师，但作为一名训练有素的科学家，皮尔斯认为应当用检验科学的假设方式来检验观念。正如我们通过检视科学思想的效果以及我们利用它们的方式来分析科学思想，同样，一个理论在多大程度上能被称为“真理”，与该理论所产生的后果密不可分。而且，真理都是暂时的，不可能明确，也不能脱离其影响和结果单独存在。对于皮尔斯而言，则是“观念必须获得所有审视者的同意，才能被称为真理，观点所代表的对象也才是真实的，而这正是我解释现实的方法。”［《论文集》（Collected Papers
）1935年第5卷］或者说，一旦我们都认同某些事物是真实的，这就成了我们的现实。当皮尔斯的同胞威廉·詹姆斯（William James，1842—1910）、小说家亨利·詹姆斯的哥哥开始把实用主义的应用范围拓展到皮尔斯意义理论之外时，皮尔斯认为有必要创造一个新的词来表达自己的哲学，从而区别于詹姆斯的实用主义。他创造的词就是“pragmaticism”（实效主义）。

威廉·詹姆斯是哈佛大学医学院的高才生，毕业后留校任教。教了一阵子书后，他的学术兴趣很快转向了哲学和心理学，并成为这两个领域的教授。詹姆斯所著的《心理学原理》（Principles of Psychology
，1890）篇幅达1 200页，至今仍被视为心理学领域的奠基之作。该书强调了科学、实验室的实验工作以及直接经验的重要性。所有这些都植根于机能主义（functionalism），人们通过这些对象的功效来理解它们。

詹姆斯进一步发展了皮尔斯的观点。詹姆斯认为，如果你用如何使用一个观念来定义其含义，那么真理一定在所有成功的事物中。他确信，观念和思想一样，能够通过其功效被人研究讨论。在詹姆斯著名的哲学著作《实用主义》（Pragmatism
，1907）一书中，他指出：“如果你按照实用主义方法来做事，那么你就必须得讲出每个字的实际价值且换算成货币（指对我们的实际效用），并切实在实践中发挥其作用。”观念是积极行动的一部分，不应该是待检验的静态对象。詹姆斯认为意义就是行动。“‘真的’（thetrue），简言之就是有关我们思想的一种方便方法。如同‘对的’（the right）不过是一种关于我们的行为的方便方法一样。”换言之，能够产生有用的经验方法的就是真的，而有助于我们处理经验的就是好的。

弗里德里希·尼采 （1844—1900）

箴言

我所理解的哲学家就是一堆可怕的炸药，它危及一切。

——《看哪这人》

尼采出生于普鲁士萨克森州的一个路德派牧师家庭。上学的时候，尼采聪颖过人。在波恩大学和莱比锡大学读书时，他也是一名聪明的学生。在波恩大学时，尼采主修神学和语言学，当时的他想要成为一名牧师。然而，日后当尼采丧失信仰时，他便不再可能走牧师这条职业道路了。为了潜心研究语言学，他搬到了莱比锡。在这里，尼采偶然间翻阅了叔本华的《作为意志和表象的世界》。从此，他的世界发生了巨大的变化。1869年，年仅24岁的尼采成为巴塞尔大学的语言学教授。1870年，在普法战争中，尼采成为一名战地医务兵，不过因为健康原因而退伍。这是他精神上和身体上的双重病痛的开始，1878年，尼采不得不离开大学。1889年发疯后，他再也没有恢复理智。

尼采不是传统意义上的哲学家。传统哲学家一般会有条不紊地构建有关知识性质的新理论。相反，尼采在多部著作里广泛地讨论了道德和宗教问题，这些著作深刻阐述了人们的行为模式。后世的弗洛伊德发现，那些他称之为尼采的预感和见解，与弗洛伊德的精神分析的结果惊人地吻合。

在尼采的首部著作《悲剧的诞生》（The Birth of Tragedy
，1872）中，他对比了古希腊阿波罗（日神）崇尚的秩序和理性与狄俄尼索斯（酒神）崇尚的天性两种不同的价值观。尼采担心人们忽视了后者的重要性，并对荷马勇士的英雄品质表达了崇敬之情。

尼采之后的著作都是以格言警句的形式出现的。尼采指出，恐惧和渴望强力是关键的动因。他宣称强力意志是最基本的驱动力。在《查拉图斯特拉如是说》（Thus Spoke Zarathustra
，1883）和《善恶的彼岸》（Beyond Good and Evil
，1886）两本书中，尼采提出了一种肯定生命力、以自信的自我肯定为基础的新道德观。强力意志体现在尼采的“超人”概念中。超人非常强大，能够从传统的道德观中挣脱出来，控制自己的激情，引导自己的能量进行创新，这就叫作主人道德。超人生活于当下的世界中，不会坐等虚构的来世生活。

强力意志的提出与尼采反对基督教并行不悖。尼采认为基督教无非就是否定充满生命力的激情。基督教推崇软弱和低贱，鼓励奴隶道德，弱者在尼采所说的勇敢的新世界中无立锥之地。对于尼采而言，科学和世俗理性的发展戕害了宗教的利益，甚至已经杀死了宗教。他宣称“上帝已死”。上帝赋予的整全的视角已经不复存在，人类遵循的是他们自己的价值观，伦理的根基在于人类的存在而不是神启。

尼采害怕欧洲会陷入毫无道德体系的虚无。他拒绝民主、小资产阶级的价值观和功利主义的伦理——这些都是奴性的思想。幸福和“更伟大的利益”则是无力的目标，缺乏主人积极向上的品质：强力、财富、勇气和健康——这些尼采至死都明显缺失的东西。后来，纳粹把尼采的超人思想纳入了他们关于优等民族的意识形态中，而这使得尼采名誉扫地。

第9章 现代哲学

如今，似乎没有必要提起战争，但是在19世纪兴起的欧洲民族独立运动却要以眼泪告终。第一次世界大战结束了维多利亚时代几百年的繁荣，政局动荡，欧洲的政治版图有了很大的改变。美欧两大洲的经济形势在繁荣和衰退中交替发展，间接导致了第二次世界大战的爆发，造成了可怕的恶果。

这一时期，在哲学世界里爆发了另一场大战，英美的分析哲学学派和欧洲大陆学派分庭抗礼。前者以罗素、G. E. 摩尔（G. E. Moore）和路德维希·维特根斯坦（Ludwig Wittgenstein）为代表，他们以数理逻辑和语言分析为工具，先是分离出特定的哲学问题再处理之。而后者的阵营有海德格尔、萨特、福柯和德里达等人，他们认为哲学与历史背景密不可分，由此发展了存在主义、结构主义和后结构主义，这些对于分析哲学历史而言，就如雾里看花，莫可名状。

当然，结果证明哲学世界的这场论战只是一场口舌之争。两个哲学派别有很多交叉的地方，虽然两者的差异也十分明显。

伯特兰·罗素 （1872—1979）

箴言

正确地看待数学，它不仅包含真理，还具有崇高的美，这种美严肃冷峻，如同雕塑。

——《数学研究》

伯特兰·罗素出生于英国蒙茅斯郡特里莱赫的一个贵族家庭。4岁时，罗素成为孤儿，此后由祖母带大。他的祖母是自由主义党第一代罗素伯爵约翰·罗素勋爵（Lord John Russell）的遗孀，该爵位在1931年由伯特兰·罗素继承，他成为第三代罗素伯爵。罗素在家接受教育，学习的内容是现代语言、经济学、宪法历史、数学和科学，而不是希腊文和拉丁文——按照他的出身，学习这些其实更加实用。这些学习为他广泛的学术兴趣奠定了坚实的基础。1890年，罗素进入剑桥大学三一学院读书。1893年，罗素开始学习哲学，次年以优异的成绩毕业。1895年，也是婚后不久，他成为三一学院的研究员。从柏林度蜜月回来后，罗素撰写了他的第一本书《德国社会民主》（German Social Democracy
，1896）。这是一本研究政治学的著作。同一时期，罗素结识了一群德国数学家，他们希望通过研究数学的基本概念令数学拥有一致的逻辑基础。对于罗素而言，这些数学家的观点不仅对数学意义重大，对哲学的发展也具有重大的意义。如果数学真理能够得到客观的论证，那人类知识的真理为何不能呢？

罗素逐渐远离自己曾经信奉过的黑格尔唯心主义哲学。黑格尔希望建立哲学的统一体系，罗素则关注深入的逻辑分析。他在《数学的原理》（Principles of Mathematics
，1903）中提出，数学应该当作逻辑学的分支。在与阿尔弗雷德·诺斯·怀特海（Alfred North Whitehead）合著的三卷本《数学原理》（Mathematica
）中，罗素则强调了数学的逻辑演绎，书中还包括证明日常语言和语法不足以传递真正的逻辑形式的哲学分析。这些观点建立在他早期的一篇题为《论指谓》（On Denoting
，1905）的文章的基础之上。在这篇文章中，罗素强调了与我们在命名和描述对象时使用的语言相关的哲学问题：我们是如何有意义地表述当前不存在的事物（罗素给出的例子是“法国当前的国王”）或者说出一些从不存在的事物（如“圆的方”这样根本不存在的事物）的意义。

罗素的答案是尽可能简化事物——按照奥卡姆剃刀原则——用单词代替数学概念用于缜密的分析。这种分析方法将哲学分析方向从庞大的形而上学体系研究转向语言学和逻辑实证主义研究，乃至原子主义研究。因而，罗素也被称为分析哲学的开创者之一。

罗素以善于深入浅出地将复杂的思想传授给大众而著称，他的著述涵盖科学、政治学、伦理学和教育理论，再加上数学和哲学，作品销量之高是今天人们梦寐以求的。他于1945年出版的《西方哲学史》至今还在不断重印。

作为一位热情的传播者，20世纪四五十年代，罗素参加了BBC（英国广播公司）的很多广播节目，并在1950年被授予诺贝尔文学奖。他在人生的绝大多数时间都是一位活跃的政治社会活动家，直至生命的末尾才退休迁至威尔士。

政治动物

1907年5月，伯特兰·罗素在温布尔登全国妇女选举权协会候补选中落选。三年后，他受邀出任贝德福自由主义者代表，但他拒绝了这次邀请。1922年，他代表切尔西共产党竞选，却没能在议会中赢得席位。第一次世界大战期间，罗素一直是一位坚定的和平主义者。1918年，他因信仰问题不幸入狱。第二次世界大战后，他公开主张削减核武器，在核裁军运动中发挥了重大作用。1961年，由于在白金汉宫前参加静坐示威，罗素在耄耋之年再次遭受牢狱之灾。

G. E. 摩尔 （1873—1958）

箴言

所有的道德法则只是在说明某些行为是会有好的结果的。

——《伦理学原理》

G. E. 摩尔出生于伦敦，曾求学于剑桥大学达尔威奇学院和三一学院。他一开始学习古典学，在结识伯特兰·罗素之后便转修哲学。毕业后，摩尔开始自学，后于1911年返回剑桥大学讲授哲学课程。1925至1939年，他担任精神哲学和逻辑学的教授。摩尔退休后，维特根斯坦接替了他的职位。1921至1944年，他担任著名哲学杂志《心灵》（Mind
）的主编。

摩尔在他的自传《G. E. 摩尔的哲学》（Philosophy of G. E. Moore
）一书中说，他早年对世界或者科学倒不怎么感到迷惘，反而对于其他哲学家对世界和科学的看法有诸多困惑。像罗素一样，摩尔发现自己无法对黑格尔的唯心主义保持初识时的热情，之后便坚信唯心主义毫无道理，所以他转向了更加简单的分析方法。他先是在1903年刊登于杂志《心灵》的文章《驳斥唯心主义》（The Refutation of Idealism）里提到这一点，后又在《为常识辩护》（In Defense of Common Sense
，1925）和《外部世界的证明》（Proof of an External World
，1939）等著作中重申了这一点。摩尔认为：任何有理智的人都会同意，关于这个世界我们有大量共享的信念，这些信念可以通过直白的命题表达，这些命题的意义不仅非常清楚，而且显然是真实的。

在摩尔眼中，所有这些都意味着早期哲学家对于哲学的性质或者哲学方法论的认识出现了错误。为什么他们会为不存在的意义问题而烦恼，或者对事实上十分明确的命题的真假摇摆不定？摩尔认为，哲学家要做的事情只有一件，那就是分析这些直白的命题，然后总结其中的意义。

摩尔在《伦理学原理》中谈到了自然主义谬误——混淆自然属性和道德定义，从而分析最根本的道德问题：“什么是善？”摩尔说，你无法用幸福来定义善良，因为这又会提出另一个问题：“幸福的就是善良的吗？”其他属性可以归结为善，但也只是展示了什么是善，而非定义善良。摩尔的结论是：善是一种简单的、不能再加以分析的品质，只能通过直觉把握。我们最多也只能问什么事物是善的，于是他不假思索地给出了一个答案：友谊和美的体验。难怪摩尔在布鲁姆斯伯里文化圈中非常受欢迎。

布鲁姆斯伯里文化圈

在三一学院时，罗素和摩尔都加入了精英讨论小组——剑桥使徒社，其他成员还包括罗杰·弗里（Roger Fry）、约翰·梅纳德·凯恩斯（John Maynard Keynes）、E. M. 福斯特（E. M. Forster）和利顿·斯特雷奇（Lytton Strachey）。这些成员在布鲁姆斯伯里文化圈都是很有影响力的人物。

布鲁姆斯伯里文化圈还包括克莱夫（Clive）、瓦妮莎·贝尔（Vanessa Bell）和弗吉尼亚·伍尔夫（Virginia Woolf）等人。这是一个名流云集的欢乐的团队，大家从1905至1930年，定期在位于伦敦市中心的布鲁姆斯伯里碰面。弗里是著名的艺术批评家；凯恩斯是远近闻名的经济学家；福斯特是著名的小说家；斯特雷奇则是职业传记作家，在评论界享受盛誉。他们有关美学和哲学问题的讨论，尤其是他们的行为都深受摩尔的《伦理学原理》以及罗素与怀特海合著的《数学原理》影响。这两部著作提出了他们自己对真善美的定义，是对刻着维多利亚时代烙印的艺术、社会和性别观的挑战。

马丁·海德格尔 （1889—1976）

箴言

在我们这个发人深省的时代，最引人深思的事情是，我们还没有开始思考。

——《思考是什么？》

马丁·海德格尔（Martin Heidegger）出生于德国巴登的梅斯基尔希镇。他的父亲是一个天主教堂的司事。中学毕业后，他以见习修道士的身份加入了耶稣会。一个月后，因为身体原因，海德格尔不得不放弃成为修士的想法。接着，他去了弗莱堡大学学习神学，不久后开始学习哲学。1915年，海德格尔担任弗莱堡大学哲学讲师。1923年，他被马堡大学聘为教授。1928年，他被弗莱堡大学聘为教授。1933年，海德格尔成为弗莱堡大学校长。此后不久，他加入了纳粹党。在就职演说“德国大学的自我宣言”中，海德格尔公然支持希特勒和他的军队，这也是今天人们提起海德格尔时最易想到的第一印象。

海德格尔最重要的著作是《存在与时间》（Being and Time
，1927），这部在很多人眼里并未真正完成的著作提出了与海德格尔后期很多作品呼应的主题：“存有问题”（Seinfrage）。海德格尔没有将其简单地归为通常意义上的“存在”，而是觉得有必要先对传统哲学家的形而上学的模型进行拆解。哲学家们从亚里士多德就开始使用形而上学了。在海德格尔看来，形而上学根本没有揭示存在真正的本质。相反，真正的存在是人对自己所在世界的意识或者对世界之于他们的意义的意识。用海德格尔的原话来说就是“此在”（Dasein）。接着，海德格尔引入了“时间”的维度，即该书书名中的“时间”。由于生命是有限的，所以人类必须时刻清醒地意识到自己一定会死亡的事实，从而真正地生活。人们可以自由选择自己的行为，在这个他们出生的世界奋斗。只要活着，可能性就一直存在。

在海德格尔眼中，现代科技使人脱离了海德格尔所说的“亲密性和庇护所”，过着不如我们祖先真实的生活，我们的祖先与自然和谐幸福地相处着。

这种现状令海德格尔十分烦恼。而所有这些则催生了20世纪历史和思想的关键主题：个体的自由，人在世界中所处的位置，真实、焦虑、罪恶和命运。第二次世界大战即将爆发，而像让–保罗·萨特（Jean-Paul Sartre）这样的存在主义者以及雅克·德里达（Jacques Derrida）这样的解构主义者正准备大显身手。

路德维希·维特根斯坦 （1889—1951）

箴言

凡是不能说的事情，就应该沉默。

——《逻辑哲学论》

路德维希·维特根斯坦出生于维也纳一个富裕的书香门第，在家里8个兄弟姐妹中排行老小。他的父亲是一名功成名就的实业家，酷爱音乐，也是一位艺术品收藏家。维特根斯坦本来要子承父业，成为一名商人。1906至1908年，他在柏林学习机械工程，然后前往曼彻斯特大学读书，维特根斯坦在那里深深地迷上了数学。于是在1911年，他转到剑桥大学师从罗素，学习数学逻辑。两年后，罗素宣称他已经将自己平生所学全部教给维特根斯坦。罗素的兴趣在于揭示数学的逻辑基础，维特根斯坦则希望彻底了解逻辑本身的基础。第一次世界大战爆发伊始，维特根斯坦曾加入奥地利军队。而接下来的4年时间里，他潜心研究，完成了《逻辑哲学论》（Tractatus Logico-Philosophicus
，1922）的写作。这也是维特根斯坦在世时出版的唯一一本著作。

在1918年维特根斯坦所写的一篇序言里，他坦承：“至此，我相信自己已经找到了所有哲学问题的终极解决方案。”这都与语言哲学相关，所有问题归根结底是语言的问题，具体而言，则与语言的内在属性和基本规定性有关。

世界由独立的原子事实组成，原子事实构成了更加复杂的事实。而语言的目的是陈述事实，相当于语言是由原子命题组成。原子命题组合则构成更复杂的命题。语言和思想一起创建了它们所指代的事实的图式。为了使语言有意义，语言必须指代构成这个世界的事实的图式，而且语言必须指代真实的事物。这就引出了大量的思辨哲学以及毫无意义的价值判断。如果语言的局限就是思想的局限，那么看一看本节开头的引用就知道了。在构建了逻辑一致的推理过程后，维特根斯坦觉得自己已抵达哲学的尽头，并开始寻找新的事业。谢天谢地，也正因为有了这种逻辑，大家再也不用说一些无意义的话了。然而，后来的事表明这不过代表了维特根斯坦第一哲学阶段的结束而已。

1913年父亲去世时，维特根斯坦继承了丰厚的遗产，1920年，他把所有遗产都捐了出去，开始在奥地利农村任教。这项事业失败后，他又开始转行做建筑，给居住在维也纳的一个姐姐建造房屋。1929年，维特根斯坦遇见了维也纳学派的一些人，他们正致力于把《逻辑哲学论》中的观点发展成为严谨的逻辑实证主义原则。而他们的这种行为令维特根斯坦相信，在哲学领域还有很多研究尚待完成。同年，维特根斯坦返回剑桥大学。起初，他在三一学院担任研究员。1939至1947年，他成为哲学教授。在剑桥，维特根斯坦的研究有了新的转向。这一点在他的新作《哲学研究》（Philosophical Investigations
，1953）中有所体现——该书似乎放弃了维特根斯坦当初在《逻辑哲学论》中提出的大部分观点。

在后期著作《哲学研究》中，维特根斯坦不再把语言视为静止不动的逻辑体系。他认为，语言是一种现实世界中的交流工具，是一种促进社会发挥作用的工具，而且还会随着语境变化而变化。由此，维特根斯坦界定了他提出的“语言游戏”的概念，即有不同种类的语言有不同的用处，而它们都有各自的规则，不过组合在一起便成了哲学家的工具。只有先承认这种多样性，我们才能认清语言的作用。对于维特根斯坦而言，最终的目标应当是使用语言去纠正哲学家所制造的语言误解，是清除哲学家问题，而不是解决哲学问题。

维也纳学派

20世纪二三十年代，维也纳大学学派被称为逻辑实证主义学派或者逻辑经验主义学派，他们对于科学和数学的兴趣使得他们把数学逻辑当作处理哲学问题的方式。

尽管维特根斯坦本人从来没有加入其中，他的《逻辑哲学论》却对维也纳学派产生了重大影响。1929年，维也纳学派发布了一本小册子，列出了他们的基本原则：知识来源于经验（实证主义/经验主义的观点）；在解决哲学问题之前，必须先将其澄清（这是符合逻辑的）。未证实的命题将被认为是毫无意义的。伦理、宗教、美学问题都属于这类无意义的命题，因此我们不应该讨论伦理学、宗教和美学的问题。很快，维也纳学派的影响力超出了德语世界。可惜，因为纳粹的欺压和战争的影响，这个学术团体几年后就解散了。

吉尔伯特·赖尔 （1900—1976）

箴言

机器里幽灵的学说指的是笛卡儿的二元论。

——《心的概念》

吉尔伯特·赖尔（Gibert Ryle）出生于英国布莱顿，在牛津大学读书，1924年毕业后留校教授哲学。“二战”期间，赖尔在军中服役，从事情报工作。1945年战争结束，赖尔返回牛津，成为莫德林学院怀恩布莱特讲席哲学教授。此后，他一直担任这一职位，直到1968年退休。1947至1971年，他接替G. E. 摩尔成为《心灵》杂志主编。

作为语言分析或者说日常语言学派的倡导者及代表人物，赖尔认为自己身为哲学家的使命是消除日常语言中的常见误解及荒谬理论的根源。在他看来，哲学的错误和混乱来自所谓的“范畴错误”。用明显属于某个逻辑范畴的语言表达另一个逻辑范畴的事实，就是范畴错误。赖尔经常引用他的专著《心的概念》（The Concept of Mind
）中的一个例子。“她回家时痛哭流涕并且坐着轿子。”（She came homein a flood of tears and a sedan-chair.）这句话看上去没有任何语法错误，却把本来属于两个范畴的词（泪水和轿子）连在一起使用，就非常荒谬了。前者是心灵范畴，后者是物质实体。赖尔认为，以这种方式将语言的荒谬推到极限，就能暴露出其中的哲学问题，从而解决之。

在《心的概念》中，赖尔用同样的方法来驳斥他口中的哲学的“官方（或正统）学说”：笛卡儿的二元论，即心灵与肉体二分的观点。赖尔认为这是一种导致所有范畴错误的范畴错误，因为笛卡儿缺乏我们如今熟悉的生物学知识。在赖尔眼中，认为心灵是某种存在于人体中的幽灵般的实体，而肉体则是空间中遵守物理定律的实体——这种观点是没有逻辑和缺乏理性的。相反，赖尔认为情绪、感官、自我认知、想象力和智慧都应被视为人类在特定环境下特定的、自发的行为方式，换言之，根本不存在心灵与肉体的二分法。

在赖尔整个职业生涯中，他不仅针对语言哲学写有大量专著，还写了很多关于知识论（研究知识的学说）和哲学史的专著。正是因为赖尔的影响力，牛津大学成为战后英国哲学研究的中心。

卡尔·波普尔 （1902—1944）

箴言

从严重错误中总结经验教训，这一点非常难。

——《开放社会及其敌人》

卡尔·波普尔（Karl Popper）出生于奥匈帝国首都维也纳的一个富庶家庭，于1918年进入维也纳大学学习。他曾经是一位马克思主义者，不过他很快就脱离了历史唯物主义。1922年，第一次世界大战结束后不久，奥匈帝国土崩瓦解，波普尔的家族也失去了所有财富。而波普尔本人已经大学毕业。不过，维也纳依然是学术中心，是很多学者的家，其中包括精神分析学家弗洛伊德、阿尔弗雷德·阿德勒（Alfred Adler）以及维也纳学派的逻辑实证主义者们。和维也纳学派中的众多学者一样，波普尔也对自然科学非常感兴趣。1930年起，波普尔开始担任教师工作。1937年，由于担心在德军占领期间受到政治迫害，波普尔移民新西兰，直到1945年，都在克赖斯特彻奇的坎特伯雷大学学院教授哲学。1945年，波普尔前往伦敦政治经济学院教书。1949至1969年的20年期间，他一直担任该校的逻辑学和科学方法论教授。

波普尔的主要研究方向是科学哲学和政治哲学。尽管与维也纳学派关系密切，但波普尔早期的著作认为，我们无法通过语言或者意义分析来解决哲学问题。他也并不认为科学比形而上学更加可靠。在《科学发现的逻辑》（The Logic of Scientific Discovery
，1934）一书中，波普尔对科学是归纳过程的观点提出了质疑，认为重复的观察和实验不能证明命题的正确性。他甚至断言，没有足够多的观察能保证某个前提正确，而只要有一个相反的观察结论就足以推翻这个前提。所以，人们实际上是无法证明一个理论的，证伪才是我们应该追求的。

波普尔对科学与非科学做了区分。科学能够产生理论，还能通过经验检验其推论。如果检验失败，人们便会摒弃这个理论。真正的科学是爱因斯坦的相对论，这类理论能够对经验做出预测，而产生可证伪的假设。也就是说，无论什么时候，只要存在一个反对该假设的观察结论，就可能证明这个假设是错误的。消除假的理论后，就只留下与事实相符的客观的科学知识了。

政治哲学方面，波普尔在《开放社会及其敌人》（The Open Society and Its Enemies
，1945）和《历史决定论的贫困》（The Poverty of Historicism
，1957）中反驳了历史是必然的这一观点，认为该观点不过是为狂热分子或压迫者的行为辩解的一种无法验证的、不科学的断言而已。他质疑了柏拉图、黑格尔和马克思的观点。波普尔认为，历史总是会受到未来的发现的影响，对此，我们无法预知，而政治行为——无论之前有多么周密的计划和安排，总是会有无法预料的结果。所以，他发自内心地真诚呼唤开放民主的社会。如果有必要，应该进行温和的“社会工程”。

维特根斯坦的拨火棍

1946年，卡尔·波普尔曾给剑桥大学道德科学俱乐部做一个题为“是否存在真正的哲学问题？”的讲座。他后来提起这次演讲曾说，当时至少有一位听众听不下去了。这个人就是路德维希·维特根斯坦。维特根斯坦认为，哲学本质上都是语言问题，所以波普尔根本无权讨论哲学问题。他们最初的10分钟对峙只是在辩论。可后来，维特根斯坦斗不过竟拿起一根拨火棍开始四处挥舞。波普尔说，最后维特根斯坦要求波普尔举出道德规则的例证，而波普尔举出了例子。波普尔说，他当时是这样解释的，“不要用拨火棍来威胁演讲的人。”维特根斯坦听到这句话以后，扔掉了手中的拨火棍，落荒而逃。当然，这只是波普尔的一面之词。

让-保罗·萨特 （1905—1980）

箴言

人注定是自由的，肩膀上承载了整个世界的重量；他要为整个世界负责，也要为自己的存在负责。

——《存在与虚无》

让–保罗·萨特（Jean-Paul Sartre）生于巴黎，长于巴黎，就读于著名的巴黎高等师范学校。福柯和德里达是他的学弟。1931年，萨特开始在勒阿弗尔讲授哲学。这一时期，他获得了一笔柏林法兰西学院的奖学金。1934至1935年，萨特前往德国追寻他的兴趣，从事当代德国哲学家尤其是海德格尔著作的研究。回法国后，他先后在勒阿弗尔、拉昂和巴黎等地教书。随后，他出版了第一本小说《恶心》（Nausea
，1938）。“二战”爆发后，萨特应征入伍。1940年7月，他不幸被德军俘虏，被遣送至战俘营。萨特并没有为自己的遭遇自怨自艾，反而在战俘营为其他战俘开班讲课，教授海德格尔的哲学。1941年春，被释放的萨特回到巴黎教书，直到战争结束，其间他还一直积极参与法国抵抗组织的活动。“二战”结束后，为了为更广泛的读者群体写作，也为了更积极地参与政治斗争，萨特笔耕不辍，放弃了学术工作。

萨特无疑是存在主义的代名词。他在哲学著作中所定义的原则在他的戏剧和小说中也有体现，是一直贯穿于他终生的观念。以下是他在1946年题为“存在主义是一种人道主义”（Existentialism is Humanism）演讲中的一段话：

我作为无神论存在主义代表，在此郑重宣布……如果上帝不存在，那也至少总有一个东西先于其本质就已经存在了；先要有这个东西的存在，然后才能用什么概念来说明它。这个东西就是人，或者用海德格尔的说法，是人的实在（human reality）。我们说存在先于本质的意思指什么呢？意思就是说首先有人，人碰上自己，在世界上涌现出来——然后才给自己下定义。如果人在存在主义者眼中是不能下定义的，那是因为在一开头人是什么都说不上的。他所以说得上是往后的事，那时候他就会是他认为的那种人了。所以，人性是没有的，因为没有上帝提供一个人的概念。人就是……这就是存在主义的第一原则。

(参见萨特著《存在主义是一种人道主义》，周煦良、汤永宽译，上海译文出版社，1988年4月。)

在早期著作《存在与虚无》（Being and Nothingness
，1943）中，萨特探讨了存在主义的核心问题：如果我们到头来都是孤独的，我们每个人就要对自己要成为什么样的人负责——我们注定是要自由的，我们如何与其他人产生关联，又如何与这个世界的事物关联呢？他提供了两种选择。我们可以消极地接受现实，像行尸走肉一样活着，也可以挑战现状、追求更美好的事物。不过这将导致另一个问题：我们在这个世界里没有可效忠的对象，我们只能效忠于自己。那么在这种前提下，我们还会实现道德行为或者政治承诺吗？

通过创作戏剧《禁闭》（No Exit
，1944）和小说《自由之路》（Roads to Freedom
，1945—1949）三部曲等文学作品，萨特试图为上述问题寻找答案。在《什么是文学》（What is Literature
，1947）中，萨特表示，他认为写作不是为了写而写，不是为了简单地描述人或者情景，而是为了解决一些与人类自由问题相关的方法。文学必须努力完成这个使命，因为艺术创作是一种道德行为。作家有义务参与社会和政治问题。这就解释了萨特为何一开始与马克思主义者来往，后来又与法国激进的新左派来往甚密了。

A. J. 艾耶尔 （1910—1989）

箴言

我们用来检验事实命题真实性的标准是可证实的标准。

——《语言、真理和逻辑》

A. J. 艾耶尔（A. J. Ayer）出生于伦敦，曾就读于伊顿公学和牛津大学，是吉尔伯特·赖尔的得意门生。第二次世界大战期间，艾耶尔曾从事情报工作，之后在英国驻巴黎大使馆担任了一段时间的联络员，后成为伦敦大学学院格罗特讲席教授，教授心理学和逻辑哲学。1959年，艾耶尔前往牛津大学，任威克姆逻辑学讲席教授。

20世纪30年代，艾耶尔参加了维也纳学派的会议。在他的首部专著《语言、真理和逻辑》（Language, Truth and Logic
，1936）中，他提出了逻辑实证主义的经典英文解释。他声明只存在两种类型的知识：可通过经验进行验证的知识（可通过观察验证）以及可分析的知识（符合语言学的法则）。科学命题和日常事实的命题都是前者的典范，而数学命题和逻辑命题则是后者的代表。艾耶尔进一步深化了这个论点，提出如果介词不属于上述任何一种类型，那么介词就不具备意义，就只是纯粹个人观点的表达。艾耶尔把宗教和形而上学的命题都归于此类，比如“上帝存在”或者“上帝不存在”这样似是而非的定义，以及存在着超现实的事物，都是没有意义的。

1972至1973年间，艾耶尔在圣安德鲁斯大学担任古福德讲席教授。这些演讲后来收录于论文集《哲学的中心问题》（The Central Questions of Philosophy
，1973）中。在这本书以及《知识的问题》（The Problem of Knowledge
，1956）中，艾耶尔反复强调，哲学家的职责是用逻辑澄清科学的基本概念，而不是提出一些以形而上学或者神学为基础的荒谬的思想体系，并由此来揭露有关事物真实存在的伟大想法。

A. J. 艾耶尔打倒了麦克·泰森

根据本·罗杰斯（Ben Rogers）1989年撰写的艾耶尔的传记，很多年以前，艾耶尔曾经出席由时尚设计师费尔南多·桑切斯（Fernando Sanchez）在纽约主持的派对。有人请求艾耶尔帮忙，因为她的朋友被人骚扰了。艾耶尔便过去想一看究竟，他发现“拳王”迈克·泰森（Mike Tyson）正在纠缠年轻的娜奥米·坎贝尔（Naomi Campbell）
(娜奥米·坎贝尔是史上最成功的黑人超模之一，生于1970年。)

。当时的娜奥米才刚开始自己的模特生涯。艾耶尔喝止了泰森，但是泰森只是上下打量艾耶尔并说道：“你知道我是谁吗？我可是重量级的世界拳击冠军。”艾耶尔听了回答他说：“我是前威克姆逻辑学讲席教授。我们在各自领域都有自己的长处。我建议我们要像理性人一样来讨论这个问题。”他们正说着，娜奥米·坎贝尔小姐已经趁乱溜走了。

米歇尔·福柯 （1926—1984）

箴言

今天，哲学的定义是什么？如果它已不再是确定已知，也不是了解技巧和决定何时要换一种思考，那么它又是什么呢？

——《快感的享用》

米歇尔·福柯（Michel Foucault）在法国普瓦捷出生长大。第二次世界大战后，他去了巴黎，然后就读于巴黎高等师范学校。除学习哲学外，在经历了一段极度抑郁的时光后，福柯对心理学产生了极大的兴趣。他还在里尔大学教过一段时间的心理学。在国外度过短暂的时光之后，福柯返回法国，先后在克莱蒙费朗大学和万森大学讲授哲学。1970年，他成为巴黎法兰西学院的思想体系史教授。

福柯基于对历史、哲学、心理学和语言学的兴趣开始分析历史和思想史之间的关系。他认为，历史无法被视为揭示客观真理或者提出普遍可用的经验教训的统一体系。在福柯眼中，对某个时期的人们有用的知识，一定受这一时期相应的社会规范、文化表达方式、语言使用方式以及当时流行哲学的限制。也就是说，对于某个时期有用的知识都受到该时期的思想体系的限制。在这样的视角下，人们视为标准的东西应该是不断变化的，而且应该由不同时代的不同因素来决定。

为了确定思想体系的基本概念，福柯采用了他所谓的考古学方法。他选择了特定的历史时期，仔细研究该时期常常被忽略的一些领域（如精神病学、医学、惩罚体制、性行为），从而揭示产生特定的风俗习惯、体制和理论等的条件。

在福柯看来，这一切都与权力有关，对此，我们可以通过仔细观察社会排斥哪些疯子、囚犯和性变态者来理解。在《癫狂与文明》（Madness and Civilization
，1961）中，福柯宣称启蒙理性将疯狂全盘接受，冠之以精神病院之名，而在《临床医学的诞生》（The Birth of the Clinic
，1963）一书中，福柯对于医学的理解也类似于癫狂。他说，那些所谓的治疗方法的进步以及医疗方面对人道主义的倡导，不过是社会和政治管理手段而已。《规则与惩罚》（Discipline and Punish
，1975）通过对监狱的研究证明，随着时间的变化，惩罚的内涵也发生变化。福柯长达六卷的《性经验史》（History of Sexuality
）中，只有三卷得以出版，其中第一卷《认知的意志》（The Will to Knowledge
，1976）则讨论了性别认同的趋向性。

然而，福柯并没有说权力和自由是不相容的，或者说权力本身就是件坏事，而是说权力只是生活中的事实而已。但是，福柯认为，自由是客观的且可以通过国家来保护——这种说法是谬论，他对历史研究的结果证明了这一点。同理，认为真理可以通过追求理性来获得的观点，则是历史的另一种发明。追求真理，尤其是有关我们自身的真理依然是正当的，只是寻找答案的过程会十分艰难。哲学的角色是帮助我们思考得出那些难的答案，即那些曾经难以言表的思想。

语言学家如是说

自1955年起就在麻省理工学院任教的诺姆·乔姆斯基（Noam Chomsky）教授发起了语言分析的革命，这也让自笛卡儿和洛克开始、已持续300年的伟大的理性主义者和经验主义者之间的论战再起波澜。

在《句法结构》（Syntactic Structures
，1957）这本书中，乔姆斯基质疑了当时普遍为人们接受的孩童可以通过指导和体验来习得语言的观点。对于乔姆斯基而言，孩子掌握一门语言的速度表明，他们具有一种内在的语言习得禀赋，而这表明存在一种天然的通用语法。无论是哪一种类型的语言，这种语法都能提供一种容易被识别的规则。在乔姆斯基的语言体系中，存在两种层次的语言学知识：深层结构和表层结构。深层结构指所有语言都具备的普遍语法，表层结构则包括特定语言中的特定单词和声音。在乔姆斯基看来，我们天生都有学习语言的天赋。在著作《笛卡儿语言学》（Cartesian Linguistics
，1966）中，乔姆斯基重申了理性主义者即反经验主义者对这个观点的影响力的看法。

雅克·德里达 （1930—2004）

箴言

文本之外，别无他物。

——《论文字学》

雅克·德里达（Jacques Derrida）出生于阿尔及利亚，曾在巴黎高等师范学校就读。毕业后，他先是在索邦大学教书，1964年起返回母校教书，而且在那里教了整整20年。德里达被视为解构主义的创始人。他的著作最初只被当成文学批评——文字批评认为可以不考虑作者的意图来研究作者的文献。但是他渴望看到自己的方法论被推广应用于哲学之中。

1967年，德里达出版了三本书，分别是《声音与现象》（Speech and Phenomena
）、《论文字学》（Of Grammatology
）和《书写与差异》（Writing and Difference
），介绍且推广了解构主义的基本概念。解构主义专注于普遍的符号、象征、理念、感知或意义的理论。为了阐释术语，德里达坚称早期哲学体系已建立在对立的概念的基础之上，如内与外、超验与经验、普遍与特殊等。在这些互相对立的词语中，某个词总是优于另一个，而后者就会被淘汰。通过分析那些被排除在外的术语，德里达证明，将一个词优于另一个的做法实际上是站不住脚的。被置于优先地位的词语之所以有意义，就是因为有被淘汰的做对比；既然那些术语却已经被淘汰了，那么这些专用的具有“优越性”的词也就失去了存在的意义。

对于德里达而言，不存在什么宏大的体系，也没有可以普遍应用于外部世界真理的标准，批判文本分析才是一切。德里达认为解释具有无限的可能，实际上这也表明明确的解释是不可能的。德里达提请人们注意这个事实：西方哲学试图通过理性来确定必然之事物，其方法是提高某种解释的可信度，同时压迫其他解释，而这导致了西方哲学的根基不够牢固。

我就是自命不凡他本人？

德里达的学术方法在整个学术圈不太受待见。据说，1992年，剑桥大学想授予德里达荣誉学位时，就有好几位知名学者表示反对。这些人说德里达的贡献不过是针对理性、真理和学术的似是而非的攻击罢了。此外，乔姆斯基就指责德里达用“做作的修辞”来掩盖他的简单观点；而福柯则激动地说德里达的文风晦涩难懂，有一半文字根本不知所云；如果你读明白了且要批判德里达，他就会说你愚蠢至极，根本无法理解他的观点。

也许这些不看好德里达的批评家的确太过愚蠢，无法理解他的思想。不过这些反对授予德里达荣誉学位的人最终没能在投票中获胜。于是，德里达还是被授予了荣誉博士学位。

名词解释

原子论（atomism）：
通过分析，将事物分解成独特、独立的组成部分，从而理解事物。

概念论（conceptualism）
：抽象概念存在且只存在于我们的头脑之中。

批判实在论（critical realism）
：存在一些终极真理，但其仍有限制范围。

解构主义（deconstructionism）
：通过研究概念和语言的内在运作机制，即研究隐藏在表达形式背后的意义和假设之间的关系，来分析哲学和文学语言。

自然神论（deism）
：相信存在上帝或者造物主，但不干涉宇宙（参阅有神论）。

道义论（deontology）
：对责任和义务的性质的研究。

决定论（determinism）
：所有事件和行为最终都是由意志以外的原因决定的。

辩证唯物主义（dialectical materialism）
：马克思主义认为政治和历史事件是由物质需要导致的社会矛盾产生的结果。政治和历史事件可被视为一系列矛盾及这些矛盾的化解。

二元论（dualism）
：分为两类范畴或者组成元素（参阅一元论）。

情绪论（emotivism）
：价值判断，尤其是伦理判断，是在表达情绪而非陈述事实。

经验主义（empiricism）
：所有知识都基于来自感官的经验。

认识论（epistemology）
：研究知识，尤其是知识的方法论、合法性和范围——我们如何认识我们已经认识的事物。

存在主义（existentialism）
：个人作为自由和负责任的个体存在，通过对意志的实践行为决定自身发展。

功能主义（functionalism）
：事物就是它们在整个体系中所发挥的作用。

人本主义（humanism）
：认为人是最重要的，而非神或者超自然的物质。

唯心主义（idealism）
：认为认知的对象取决于心灵的活动。

意识形态（ideology）
：一种思想观念体系；在马克思主义理论中具有负面含义，居主导地位的意识形态由统治阶级决定。

自由意志论（libertarianism）
：相信自由意志而不是决定论。

逻辑实证主义（logical positivism）
：实证主义的形式，只考虑能被逻辑分析解决的有意义的哲学问题。

唯物主义（materialism）
：存在的一切事物都是物质的，或其存在以物质为基础。

元哲学（metaphilosophy）
：有关哲学本质的理论。

形而上学（metaphysics）
：哲学的一个分支，与事物的第一原理有关，包括存在和认识等抽象概念。

现代主义（modernism）
：现代思想或者风格，尤其与19世纪末和20世纪早期相关联，其目的是打破传统形式的束缚。

一元论（monism）
：认为世界只有一个本源（参阅二元论）。

自然主义（naturalism）
：认为自然和自然科学是所有事物的根基，因此，超自然的或精神的解释都是没有必要的。

唯名论（nominalism）
：认为共性或者抽象概念都只是名称，没有任何与之对应的现实。

本体论（ontology）
：形而上学的一个分支，与存在的性质有关。

超泛神论（panentheism）
：认为上帝比宇宙更加伟大且包括宇宙，与宇宙合二为一。

泛神论（pantheism）
：认为上帝即宇宙，或者宇宙是上帝的表现形式，即上帝和自然是一个整体。

视角主义（perspectivism）
：认为思想植根于特定的视域，因此判断真理或者价值有多种方法。

现象主义（phenomenalism）
：认为人类的知识局限于感官反应的表象（现象）之内，表象是知识的基础。

现象学（phenomenology）
：关于与存在本质有着显著区分的现象的科学，研究对象为意识和直接经验对象。

实证主义（positivism）
：只承认那些被科学证实的，或者能被逻辑或者数学证明的思想体系。

后现代主义（postmodernism）
：20世纪末关于艺术、建筑和批评的风格和观念流派，主张远离现代主义，其特征是有意识地运用远古的样式和手法，融合多种不同艺术风格和媒介，普遍不相信理论。

理性主义（rationalism）
：认为理性而非经验是知识确定性的前提。

现实主义（realism）
：认为共性或者抽象概念不存在客观或者绝对的存在。

相对主义（relativism）
：知识、真理和道德与（其时的）文化、社会或者历史环境密切相关，都不是绝对的。

唯我论（solipsism）
：认为除“我”之外没有任何东西可知或存在。

结构主义（structuralism）
：人类认知、行为和文化等都可以通过集中对比观念体系中相互关联的要素来分析。

主观主义（subjectivism）
：知识是主观的，不存在外在或者客观的真理。

目的论（teleology）
：通过现象所服务的目的而不是假定的原因来解释该现象。

有神论（theism）
：相信存在一位或者多位神灵，尤其相信存在能够干预宇宙的造物主（参阅自然神论）。

功利主义（utilitarianism）
：只要一种行为有用或者有益于大多数的利益，那么它就是正当的。

哲学测验

请尽可能按照你喜欢的方式来回答下列问题。答题时如能与好友一起，小酌一杯，就更是一件乐事了。

1. 如果我说这句话不是真的，那么我讲的话是真的吗？

2. 一棵树在无人的森林中倒下，它还会发出声响吗？

3. 如果我见过的所有的天鹅都是白色的，这是否说明所有的天鹅都是白色的？

4. 如果一头狮子会讲话，我能听懂它所说的话吗？

5. 如果车是因为大家都同意叫它车，才被命名为车，那么事实上，它不过是人类建构的概念，它发生事故的时候，还会产生很大的伤害吗？

6. 我的车刹车失灵，而我不想撞到正在过马路的一群孩子身上，所以不得不打转方向盘，结果撞倒了人行道上的一位行人。我的行为可以被原谅吗？

7. 如果我的鞋底和鞋跟都被换了，这双鞋还是原来的那双吗？

8. 如果我做了换脸手术，我还是原来的我吗？

9. 一个人能穿越到自己出生前的时间吗？

10. 机器人是人吗？

神学家和犯罪小说作家罗纳德·诺克斯受主教贝克莱“存在即被感知”这个观点的启发，写了一首打油诗，主要与存在和感知相关。让我们以此作为本书的结尾吧。

有个年轻人说，上帝

肯定会在猜

院子里空无一人踩，

怎么还会有树在？

很快有人替上帝答道：

你的问题真奇怪；

我一直在院子里待

树就在院子里栽

只要有人看

树就一直在

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参考文献

Berlin, Isaiah, The Age of Enlightenment
, Mentor Books, New York, 1956

Blackburn, Simon (ed.), Oxford Dictionary of Philosophy
,Oxford University Press, Oxford, 2008

Boardman, John, Griffin, Jasper, and Murray, Oswyn (eds), The Oxford History of the Classical World
, Oxford University Press,Oxford, 1986

Chambers Biographical Dictionary
, Chambers, Edinburgh, 1990

Chambers Dictionary of World History
, Chambers, Edinburgh,1994

Critchley, Simon, Continental Philosophy: A Very Short Introduction
,Oxford University Press, Oxford and New York, 2001

Critchley, Simon, The Book of Dead Philosophers
, Granta,London, 2009

Grayling, A. C. , The Meaning of Things
, Weidenfeld &Nicolson, London, 2001

Hampshire, Stuart, The Age of Reason
, Mentor Books, New York, 1956

Honderich, Ted (ed.), Oxford Companion to Philosophy
, Oxford University Press, Oxford, 2005

Kaufmann, Walter (ed.), Existentialism from Dostoyevsky to Sartre
, New York, 1989 (extract from Jean-Paul Sartre lecture translated by Philip Mairet)

Knowles, Elizabeth (ed.), Oxford Dictionary of Quotations
,Oxford University Press, Oxford, 2009

Kohl, Herbert, The Age of Complexity
, Mentor Books, New York, 1965

Mautner, Thomas (ed.), Penguin Dictionary of Philosophy
,Penguin Books, London, 1997

Monk, Ray, and Raphael, Frederic, The Great Philosophers
,Weidenfeld & Nicolson, London, 2000

Oxford Dictionary of National Biography
, Oxford University Press, Oxford, 2004

Pirie, Madsen, 101 Great Philosophers
, Continuum, London and New York, 2009

Rosenthal, M. , and Yudin, P. , A Dictionary of Philosophy
, translated by Richard R. Dixon and Murad Saifulin, Progress Publishers, Moscow, 1967

Russell, Bertrand, History of Western Philosophy
, George Allen &Unwin Ltd, London, 1961

Soanes, Catherine, and Stevenson, Angus (eds), Oxford English Dictionary
, Oxford University Press, Oxford, 2005

Urmson, J. O. , and Rée, Jonathan, The Concise Encyclopedia of Western Philosophy & Philosophers
, Routledge, London and New York, 1989

目录

中文版推荐序

推荐序

引言

自然

河流

海岸

构造学

气候和天气

全球性问题

社会

世界人口

聚落

产业和能源

旅游业

发展

后记

延伸阅读

致谢

中文版推荐序

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前不久，我在网上看到一首俏皮的打油诗：“看这江山美如画，本想吟诗赠天下。奈何自己没文化，只能感慨好美啊。”

虽说这只是自我调侃式的幽默，却也道出了一些真实存在的现象。古语有云，“读万卷书，行万里路”，然而，即使走过了那么多路，看过那么多山山水水，你真的了解它们背后的故事吗？

如果不读书，只行万里路，我们的旅行也仅是“上车睡觉，下车拍照，回家一问，啥都不知道”。

很多人羡慕我们从事地理工作的人，认为我们的工作就是游山玩水。倘若果真如此，那么《徐霞客游记》就真成了纯粹的文学作品。殊不知，地理学家在跋山涉水的实地考察中获取了很多重要的科学发现，这才是最重要的。

小时候，我也非常羡慕这样的生活，向往波澜壮阔的大海，憧憬高耸入云的雄峰。我的父亲是一位中学地理老师，在他的影响下，那时候我依靠死记硬背掌握了很多地理知识，能够熟练地说出某个国家的首都是什么，某个省份的省会在哪里，并以此为豪，沾沾自喜。毕竟，在中学时代地理属于文科，我们只需要背诵就可以记住大部分知识点。偶尔也有一些晦涩难懂的概念，诸如气旋、反气旋、季风、信风之类，让很多人感到头痛，甚至纠结过地理究竟是文科还是理科。直到大学我选择了地理学专业才明白，地理学竟然是一个实实在在的理科专业，它不仅包括自然地理学、地质地貌学等自然科学知识，还包括经济地理学、人口地理学等很多社会科学知识，简单的记忆背诵早已不适用，中学时代那点儿让我引以为豪的地理知识实在太小儿科了。

古时候，大家在赞美某人学问广博、无所不知时，常会说他“上知天文下知地理”，地理知识真可谓包罗万象，又与我们的生活息息相关。如果你对地理学的认识还只停留在能够看懂地图的阶段，那就已经落后于当代的中小学生了。随着信息时代的飞速发展，地球科学、空间科学、信息科学高度融合，我们正逐渐向数字地球时代和三维可视化的透明地球时代迈进。然而，即使到了今天，依然有很多朋友能够熟练地使用导航软件，开车到达他们想去的地方，而下了车却找不着北。当我在电话中问他们附近有什么标志性建筑时，他们总是习惯性地回答左边有什么、右边是什么，让我啼笑皆非。

若要从事地理学专业的相关工作，需要几年时间专心研学，甚至用一生求索，而掌握一些有用又有趣的生活常识，则只需这本《极简地理学》。那些在旅行中经常遇见的奇特地貌，我们每天都会关注的气候和天气变化，以及瞬息万变的世界人口变化、城市和乡村布局、全球经济发展等社会问题，都可在这本书中找到最简洁的答案和最生动的案例。

读完这本书，你不妨带着收获的新知识，踏上新的旅途，重新认识我们美丽的地球，观赏五湖四海的美景，了解天南海北的风情。你也可以用书中简单的经济地理学理论思考当前社会发展的热点问题，比如“一带一路”倡议、北京“四个中心”的战略新定位、雄安新区千年大计的规划建设等等。这其中蕴含的地理科学规律一定会让你有新的发现和收获。

马志飞

2019年3月4日于北京

推荐序

地理教育在过去几十年里发生了翻天覆地的变化。我当年还是威尔·威廉斯笔下“熟记海岬和海湾”的那一代，我们在课堂上学习不同地方的名字和各个山峰的高度，但从未有人想过要带我们走出教室，漫步沙滩或者涉水行舟，亲眼看看事物运作的方式。同样，也没有人告诉我地理学是如此精彩，它就在我身边，是我日常生活中必不可少又时时变化的一部分。地理学也在世界上每一个人的生活里。

威尔·威廉斯展现了地理学的包罗万象，把它写活了。这本书从火山喷发说到生态旅游，从气候变化谈到人类聚落的发展模型，这些都属于地理学！正如威尔说的那样，地理学是一个全面的学科，包括科学、经济学和社会学，还有地质学、地貌学和构造学的一些分支，以及其他各种知识。哪怕你已经学过地貌如何随时间变化，或者人口增长的经济和社会意义，你也一定可以从这本书里得到新的启发。如果你仅仅死记硬背过尼罗河、亚马孙河和刚果河的长度，这本书将为你打开一个全新的世界。

换句话说，无论阅读这本书对你而言是一次沿着记忆小路的旅行，还是探索发现新知识的航行，或是为了未来的小测验而做的准备，只要你对地球以及生活在这个星球上的人们感兴趣，你都能获得一些你所需要的东西。如果你觉得那些听起来像是在“说大话”，那么我只说一句，这就是为你准备的地理学。

卡洛琳·塔格特

引言

回想你小的时候，只要一家人自驾游，很有可能是爸爸开车，你和你的兄弟姐妹在后座打闹，而妈妈一个人承担起“地图”的责任。也就是说，当你们需要稍微绕下道或者干脆迷了路时，总是妈妈受到不公正的指责。爸爸从不屑于依靠地图，他更喜欢边走边认路，“兵来将挡，水来土掩”。而现在，人们只需输入目的地，再打开卫星导航，就能顺利上路，避开那些过于低矮的桥洞和死路。

前文的故事形象地概括了地理学在日常生活中的角色，然而同时也暴露了地理学在大众的生活中的局限性。不去谈工作社会如何发展变化，不去想人与人之间为何愈加隔绝，就让我们看看地图吧！无论是横穿美国直抵西海岸的刘易斯（Lewis）和克拉克（Clark），还是航海征服澳大利亚全境的弗林德斯（Flinders），或者是横贯非洲的利文斯通（Livingstone），这些伟大的探险家亲手绘制出地图，可不是为了让我们后人以科技为名贬低这份宝贵的遗产的。

地图是大多数人第一次接触地理学的契机。虽然卫星导航的出现减少了人们对地图的依赖，地图仍有一席之地。现代地理学家们根本离不开地理信息系统（GIS），你可能也在工作日不经意间变身为地理学家。网络上充斥着各种地图，有储存着数据的地图、显示你的朋友们（或者他们的手机）所在位置的地图、显示你的房子何时会被水淹的地图、标明离你最近的餐馆的地图……地图实际上可以显示任何东西。地理学一直都在，它是我们所有人生活中必不可少的一部分。

21世纪初，成为一名地理学家一方面意味着数不清的旅行、研究和获取成就感的机会，但另一方面也得面临缺乏真正的整合思维的窘境。然而，地理学的独特而宝贵的作用在于，它能够把缠绕在复杂问题四周的线索整合、理顺，使重点清晰。这一特质在关于气候变化的争论中表现得最为明显。

我们都知道，可再生能源是我们的后代赖以生存的基础。我们都有切身体会，局部的气候模式正受全球气候变化的影响。我们也明白，自从将原本固定在土壤之中的碳释放进入大气，二氧化碳水平就急剧上升。但我们事实上并不了解人类是不是造成气候变化的元凶，或许答案是肯定的，但答案并不重要。事实是，未来随着化石燃料的告罄，我们将不得不改变我们依赖的能源。

这一争论的各个方面都离不开地理。或许，地理学家恰好处在一个得以提供简单又清晰的解释的位置上。无论是对油价上涨的经济担忧，还是对化石燃料生产和燃烧给环境带来的影响担忧，或是为国家供给被切断而产生的资源稀缺担忧，以及因某国依靠能源对其他国家施加影响而产生政治担忧，最终我们都需要在可持续发展方面做得更好。因此，我们必须增加可再生能源的使用，也必须依赖地理学家将多元的研究领域结合，为我们下一步行动提出切实的建议。

当下关于气候变化的争论就如同当代的“马尔萨斯辩论”。该公众意识的奠基石不仅衍生出了许多厚厚的学术论文，也产生了不少胡说八道的言论。不同的是，我们现在有24小时不间断的新闻网络，以及无比活跃的博客圈，在地球上每个角落每时每刻都能争论不休。

谁能想到，当你若干年前在课堂上学习各个省会城市的信息，了解世界上最长的河流，或者记忆联合国组织的旗帜时，你其实是在为一门即将在这个愈加复杂的世界上变得愈加重要的学科打下基础。

自然

河流/海岸/构造学/气候和天气/全球性问题

河流

河流为全世界人口提供了丰富的资源，也因水患夺走了许多生命，我们大概能够以河流为起点开始追溯我们对周遭地理环境的记忆。“河流”这个词很容易理解——水在沟渠中向低处流，欢愉的山涧，震撼的瀑布，绵延的水路，洪水泛滥时河流的巨大水流裹挟一切阻碍……

你也许学过河流在哪儿，它们有多长（表1），或许你还蹚过水测量河中的卵石和其他东西。遗憾的是，类似前者的知识大多有关埃及这样的异域，而后者的实践通常在任何当地的水道就能进行。

表1　最长的河流

*世界上最长的河是尼罗河，但这个头衔还能归它多久？2007年，亚马孙河位于秘鲁南部冰川的一个新源头被发现，即安第斯山脉的密斯米雪山（名字很好听）。如果这个新源头被认可，亚马孙河长度将增加至6 800千米，从而成为世界最长的河。

①1英里≈1.609千米。——编者注

河流纵剖面

“河流纵剖面”指的是河流的“组成”，即它从发源地到入海口形态的改变。河流通常被划分为三个部分——上游、中游和下游（图1）。河流可能形成于泉水、沼泽或者陡峭山崖上的多余雨水，常常通过足够的降水来补充和维持水流。从发源地到入海口，大多数河流的特征都因以下三个因素的相互作用而产生显著变化：

图1　河流从上游至下游的形态特点

河道坡降
——河床高度随距离降低的速率。

河道形态
——河床和河岸的摩擦表面与河道的横截面之间的关系。

床面粗糙度
——河床的小尺度特征及其对河水流动、起伏、翻滚方式的影响。

当然，水流对地面的侵蚀只是故事的一半，地下的基岩同样是河流作画的画板。

河流在哪里流动得最快？

你可能认为河流在上游发源地附近流得最快，毕竟那里比较陡峭。这可以理解，大多数瀑布确实在上游，它们的水流速度很快。但答案比这更复杂。在主要河段，水速最快的区域都出现在河道坡降的影响能够克服摩擦力的地方。因此，一般是河道的摩擦力相对较小的下游地区流速最高。

如何测算河流中的水量？

河流中水的体积是它的流量，即横截面积与平均流速的乘积。流量的单位是“立方米/秒”（cumecs），其通用的符号是Q。

塑造地形

河流很好地为我们展示了那些“高量低频事件”对塑造地形的重要性。一年中的大多数时间中，河流能轻松运送其中的水，不会剩下太多能量用于侵蚀。也许每年有四到五次，河流的流量能大到溢满河道（即“平滩流量”）。这时，河流的能量将达到它能承受的且尚不改变河道形状的最大值。但如果水位更高，河水就会泛滥，流速随时开始减缓。因此，河流能够通过增减河道的被侵蚀程度来改变其形状和纵剖面，从而控制洪水发生的次数。不过，这一切只有当河流不再能运送现有河道内的流量时才会发生。所以，只有当河流达到它能承载的最高能量的临界点，它才会开始塑造新的地形。

河流如何塑造地形

我们可以用这个词来帮助记忆河流侵蚀（海岸侵蚀也一样）——CASH。

磨蚀（corrasion）
——水流中的石块同河床与河岸碰擦，改变河道的形状。更确切地说，这个过程应该被叫作“abrasion”，但这样首字母记忆法就不好用了。

磨耗（attrition）
——水流中的石块相互碰撞，产生更圆、更小的颗粒。

溶蚀（solution）
——水中的颗粒在河中渐渐溶解。在水略偏酸的石灰岩地区，这一过程参与创造了地球地貌最美的曲线。雨水从高处降落时与空气里的二氧化碳产生反应，产生弱酸性的碳酸。即使没有任何大气污染，雨水在降落的过程中也会变成酸性的。

冲蚀（hydraulic action）
——河道中的水对河岸或河床的作用力会使水中的空气无法释出，继而造成压力，逐渐弱化河岸，使河岸或河床日益磨损。

河流如何移动物体

这里的“物体”指的是河流自然流动时所搬运的一切东西，包括砾石、卵石、岩石等。由于河流在流动，它具有动能，并可使用这种能量做以下事情：

流动
——即字面意思，使水流向前运动。除了沿途会产生溶解，这部分能量不会被用于做太多别的事。

搬运
——如果能量足够，水流会携带一些物质并将它们运到下游。

侵蚀
——除了溶解一些微粒之外，河流几乎不会发生侵蚀，除非河水处于高能量状态。这种高能量的状态只会在水流急速的地方出现，比如湍流；或者在一年之中流量很大的时候出现。

搬运方式

根据颗粒的大小和水流的速度，河流可通过以下不同方式搬运物体：

溶解
——正如你想的那样，可溶物质溶于河水中，随水移动，这是最易理解的一种方式。

悬移
——微小的颗粒悬浮于水流中，被携带向前，诸如泥或粉砂之类。

跃移
——水流的能量增大时，其中挟带的物体会以反复悬浮和沉积的形式移动。

推移
——当漂砾太大而无法被水流挪动或者水速过慢时，漂砾能够以推移的方式移动，即在河床上滚动或者滑行。

现实中，顺流而下的物体会通过多种方式移动。例如，被推移的物体，可能会加速，同河床上的其他东西碰撞，被短暂提起，转变为悬浮物。当然，大部分物体在一年的大多数时候都不会有太多变化。

对于地理学家来说，尤尔斯特隆曲线（Hjulström'scurve）是最了不起的曲线图之一（图2）。从本质上讲，它告诉我们，颗粒粒径和水速的关系不像我们想的那么简单。该图由瑞典地理学家菲利普·尤尔斯特隆（Filip Hjulström）于20世纪中期绘制，根据在一种名为“渡槽”的人工河流中所做研究得出。有了渡槽，尤尔斯特隆可以精细地调节水速，并测量水速对颗粒大小不同的推移质
(推移质指沿河底以滚动、滑动或跳跃的方式随水流向前移动的泥沙。——编者注)

的影响。图中有两条线，高的那一条表示移动特定尺寸的颗粒所需的水速大小，而低的那一条表示能使颗粒保持悬浮状态的最低水速。于是，如果流速低于沉积速度，颗粒便会沉积，如果流速达到侵蚀速度，该颗粒又会被卷起。我们都知道，大石块需要高速的水流才能被挟带走，如果石块周围的水流减慢或者出现紊流，石块也会沉下去。但是，为什么最细小的黏土颗粒也需要如此高的能量才能被挟带呢？毕竟，一块比沙粒还小的颗粒几乎没什么重量。

图2　尤尔斯特隆曲线

答案既复杂又简单。简单的是，河床上的微小颗粒排列得很紧，水不一定可以穿透压紧的表层来提起物质。复杂的是，黏土具有一种名为“胶束”的层状结构。黏土颗粒带负电，这种电荷会使颗粒附着在河床上，从而更加提高了使其移动所需的水速。这种颗粒极细小的物质一旦开始移动，理论上就永远不会沉积，因为它们的质量太小，几乎不需要什么能量就能使它们保持在悬浮状态。

正是这种细小的物质赋予了冰川河的浑浊外表，同样是这种物质使得在“黑水河”——内格罗河与索里芒斯河汇合处的亚马孙河变成了带状。当然，细小的物质不会永远悬浮在河水中，它们最终还是会沉积下来。正是这种物质创造了河口的地形。

曼宁公式

19世纪下半叶，爱尔兰工程师罗伯特·曼宁（Robert Manning）想进一步拓展现有估测水流速度的数学方法。他得出了以下这个以他名字命名的公式。随着土木工程的项目变得规模更大、风险更高，找到一种能用于计算水流速度的方法十分重要。曼宁的公式结合了三个影响水速的因素：

速度=（横截面积/湿周）2/3×河道坡降1/2/曼宁系数

这个理论模型把影响水速的变量统一在一起。横截面积和湿周表示河道形状的效率，河道坡降与沿纵剖面施加的力有关，曼宁系数（n
）则反映物质颗粒大小的影响（河床粗糙度）。n
的值可以通过取样并测量推移质的颗粒大小得出。大致而言，推移质的颗粒越大，n
越大。所以在斯诺登尼亚冰冷的源头处，n
大约是0.10，而到了河口附近n
大约为0.02。这也能解释为什么河水流动最快的地方不是上游。靠近水源地的地方，河道坡降很大，但推移质的颗粒也很大，同时浅滩和深槽的出现都会减缓水速。

河流搬运能力与搬运量

河流做功的能力差别很大，有两个词组用于描述河流搬运物质的能力：

河流搬运能力

——某一时刻河流可挟卷的最大物质颗粒大小。

河流搬运量

——任一时刻河流能够搬运的全部物质的体积。

河流地貌

从瀑布到三角洲，从牛轭湖到曲流，我们总能记得一些典型的河流地貌。

瀑布的形成

当河道坡降发生变化，水的动能会首先让河水泛起涟漪，有趣的现象由此开始。如果你意识到，1立方米的水即使在不运输其他物质的情况下也有1吨重，你就能理解它为何会对河床和河岸造成一些严重的损害。再加上不同类型的岩石内部以及之间存在着较脆弱部分，这些因素都导致水流开始它的侵蚀工作。在瀑布底部的CASH过程会导致掏蚀，从而产生跌水潭（图3）。跌水潭的出现使得垂直支撑消失，这会引发偶发的灾难性崩塌和河岸后退，通常也使这里的水更深。

图3　跌水潭的产生

如果你有一个由软质岩石（特别是沉积岩）和较硬的岩石组成的“三明治式”河岸，形成的峡谷就能十分壮观。世界上不同峡谷被上述过程切割的速率差异很大，在英国每年侵蚀1厘米，而如尼亚加拉这种北美瀑布每年侵蚀可达将近1米。由此可见，侵蚀和风化的力量是多么千变万化。

另外还有两种形成瀑布的方式，包括冰川切割后留下的悬谷，以及隆起。在后一种情况下，如果地面在构造运动（比如地震）中被抬起的速度比岩石侵蚀的速度要快，地面上就会出现一个阶梯，河流会从这个台阶上“掉”下去。在这类瀑布中，最壮丽的那些大多数来自冰川水源的补给，许多分布于冰岛的南部海岸，比如具有100米落差的塞里雅兰瀑布。

世界十大瀑布

我们不必对这个名单太较真。有时瀑布测量的是一系列阶梯，有时则是整个的垂直落差。在调研以下这些瀑布的过程中，我才意识到围绕这个话题有多少细节。于是，我决定选取一个大多数人同意的名单（表2）。

表2　世界十大瀑布

湍流

独木舟选手和木筏爱好者钟爱的湍流其实是没有明显落差的瀑布。不同的是，布满碎石的河道中出现一个小的坡度断层，由此产生带着泡沫的湍流。在澳大利亚昆士兰的塔利河漂流一次，你就能充分体验到湍流的魅力。

浅滩和深槽

在河流上游，水道通常较窄，从山谷两侧滚下来的推移质也都比较大。因此，常形成一系列碎屑坝，把水圈在深槽中，随后水从碎屑上流过，倾泻而下，形成浅滩。在大段河道内，这两种地貌的水流平均速度十分缓慢。

河漫滩

河流中的水量大多都低于水道的容量，但我们之前也看到，有时河流流量会达到“平滩”状态，即溢满河道。如果河流运输过多的水，它就会溢出并且造成洪水泛滥。由河流流量的季节性变化而自然形成的河漫滩，有一层层的细沙堆积其上。当河水溢出河岸时，水速因摩擦而减慢。结果，粗粒物质先落了下来，这是堤坝形成的第一步。这使得洪水被困在河漫滩上无法流回河里。这一自然现象的影响会被很高的人造堤坝扩大，导致洪水时间更长。河漫滩的边界是“陡岸线”，这一圈高地不会被洪水淹没。

辫状河

彼得·杰克逊（Peter Jackson）的《指环王》三部曲里到处都是这种地貌的典型。当一条裹挟着大量物质的河突然坡度减缓，水流速度降低时，其中的物质迅速沉积。由此形成的岩石遍布的山谷使得河流必须分岔才能抵达下游平坦的地区。这种分岔创造出多条新的河道，并得名“辫状河”。尤其在受到历史冰川作用影响的地方，许多沉积物质无法被更近代的河流移动，创造出的辫状河蔚为壮观。在新西兰的《指环王》电影拍摄地以及南阿尔卑斯山这样的高山环境，都能看到这样的景观。

曲流

曲流是河流中游及下游地貌中的经典。它的形成需要两个基本条件——水流的加速与减速，再配上螺旋流动（即水流在河道内流动的同时产生像软木塞开瓶器那样的运动）。当水进入更窄或者更浅的河道内被迫加速时，确实会出现这样的情况（图4）。

图4　曲流的发展

水流在河道各处的速度并不一样，在螺旋状水流的外侧流得最快。河道内流速最快的那一股水的核心，由于向河岸一侧的加速而产生偏转。当这股快速流动的水被外侧河岸阻碍时，它便开始侵蚀这侧河岸，使得外河道加深，水流通过更加高效，从而使水流的动能也增大了（图5）。与此同时，曲流内侧的水正在河道内低效地流动，也就是说水的动能渐渐丢失，速度减慢，物质堆积下来。河岸一侧被侵蚀，另一侧则有物质堆积。根据不同的河流能量和基岩的相对强度，曲流整体会缓缓向下游移动。

图5　曲流的横截面

牛轭湖

以一条十分蜿蜒曲折的河为例，如果时间足够长，一次偶发的高能量事件将创造出一个牛轭湖。河流弯曲到极致会形成“U”形的曲流，当颈缩现象出现，“U”形的两个末端渐渐接近，最终两头会连在一起，形成新的河道。有了这条更笔直的路径，河流的速度通常也更快，这条新河道会不断加深，使得曲流环状的入口和出口成了高地，并慢慢干涸。再加上堆积物的阻挡，月牙形的牛轭湖就形成了。时间久了，可能连湖都不复存在，只剩地貌遗迹提醒人们这里曾有一条河。

河口

两条河相遇会出现汇流现象。但当河流遇到大海，则会有很多东西形成。法语中用“fleuve”一词来形容河流倾入海洋。海岸与河流界面的形态很大程度上受周围地质环境和能量的影响。

三角洲

三角洲是一种出现在河流入海口的低洼地貌，主要由粉砂和淤泥组成。三角洲的英文名“delta”取自希腊字母“Δ”，因为该字母的形状与三角洲类似。有三种不同类型的三角洲：

扇形三角洲
——如埃及尼罗河上的三角洲，这种三角洲典型的三角形形状使得它最容易辨认。

尖形三角洲
——通常有几个分流（和支流类似，但流向相反）分叉，更像海岸边的河漫滩。如底格里斯河入海口处的三角洲。

鸟足形三角洲
——如新奥尔良的三角洲，具有枝状结构，每个分流的天然堤使得这种三角洲的延伸范围能够超过扇形三角洲。

虽然这些地貌各异，它们有一些共同的基本要素。尽管理论上，河流运输的细颗粒的沉积物应该永远不会堆积沉淀（参见尤尔斯特隆曲线），但是在海岸附近它们还是会堆积。在淡水中，这些带电微粒互相排斥，维持微小的颗粒形态。而海水中的盐会吸引这些颗粒，从而形成更大的聚合物。河流流入大海（或湖泊）之后，速度大大降低，水中的颗粒便在这里堆积了。

一年之中，无论是冰川孕育的罗讷河，还是雨水滋养的塞文河，或是融雪补给的科罗拉多河，河流的水量都会随时间变化，它们都会经历水位或低或高的时期。这意味着一年之中的河水运输的物质量会有所不同。这也使得三角洲的土壤出现分层，每一层都是河流一整年流动情况的记录。只要潮汐和海岸活动带走的沉积物少于河流堆积下来的，三角洲就会不断扩大。

河口湾

与明显的三角洲景观相比，河口湾比较容易被忽视。这有些奇怪，因为大多数河流其实是在河口湾和海洋交汇的。在河口湾地段，河流在海水低潮时能够从一条小河道流入海洋。而在海水高潮时，河流不再能流入海洋，因为海水堵住了它的去路。因此来自河流的淡水和来自海洋的咸水在河口湾混在一起，物质在此堆积。这里的淤泥富含营养，成为涉禽的绝佳觅食地。这样的环境同样适合贝类生存，但对于那些不小心被涨潮困住的生物就没那么好了。

溺谷

溺谷也被称为沉溺河谷，其英文名称“ria”来自西班牙语，是“河口”的意思。海水上升时，先前位于海平面的河谷被淹没，即形成溺谷。“沧海桑田”是地理学的伟大主题之一，溺谷也不例外，历史上的一系列地理活动创造出了这些宽阔的河口。在末次冰期中海平面较低，所以当时仍在流动的河流水位都很低（当然太靠北方的河都被埋在冰盖之下）。当冰融化，海平面上升时，河谷常常泛滥，造就了如今河流入海口宽阔的河道。美国大西洋海岸的切萨皮克湾是世界上最大的溺谷型河口湾之一，它是萨斯奎汉纳河的溺谷。

水文学

图6帮助我们了解流域中的水的命运，尤其是和流量过程线结合，可以解释洪水的形成。坡面流是诱发暴洪的关键。如果降水速率大于入渗速率，水就会由地表流过。这是水进入河道的最快途径，从而导致河水流量迅速上涨，暴洪发生的风险上升。因此，如果流域内的变化导致入渗减慢或者降水增多，那么就很有可能发生暴洪。比如结冻或渍水的地面，或是夏季炎热导致地表出现的硬质地层，或者陡峭的地形，这些状况都可能造成洪水灾害。

图6　流域系统

如果暴洪是由大量坡面流引起的，其他类型的洪水又是何种原因引发的？所谓“其他洪水”的关键特征是，它们多发生在冬季并且时间上更加持久。在冬季，地下水贮存和土壤水分贮存都是满载状态。你或许还不太清楚，地下水的顶部（土壤饱和且不含半点儿空气）被叫作地下水位。晚冬时节，壤中流为河道输送大量的水，导致河水基流上涨。遇到暴风雨等情况会使河水上涨得更厉害，因为更多水会以坡面流的形式进入流域。这时，河流内的水的体积可能会超出河道的容量，洪水灾害就这么发生了（表3）。

与来势突然且猛烈的暴洪不同，持续时间较长的洪水需要更长的时间来恢复，因为洪水较长时间保持高位（甚至淹到你家房子里）。不必再详述，但当你看到电视上人们抱着他们的鹦鹉和宝宝被洪水逼上楼时，别忘了他们客厅里的水可不是干净的河水。许多国家自19世纪起就开始改造人口密集地区的水道，使其能更快地汇入河流（最好是河流下游）。这意味着，洪水总是从城市的下水道系统漫上来。好了，我们点到即止。

表3　最致命的洪水

*数值的范围显示了在中国农村地区估量灾难影响的困难程度。然而，毋庸置疑，1931年的洪水是人类历史上最大的自然灾害之一。

当排除掉海岸地区风暴潮因素时，表3告诉我们东亚和东南亚地区在洪水面前极其脆弱。特别是中国，有流量很大的河流穿流过非常松散的砂土堆积的区域。就好像被丢在花园草坪上的压力喷水软管，河流快速地改道，并造成严重的后果。也许，人类在历史上始终想要控制河流，归根结底，是想通过征服自然证明我们自己。

海岸

海岸的地质过程

和之前一样，让我们大声喊出：“CASH！”它解释了海岸侵蚀，但其他地质过程呢？如果你已经知道了CASH，现在是时候来点儿“LSD”了。

沿滨泥沙流（图7）是指沉积物沿海岸线移动。如果海岸线有主导的盛行风向，海浪就会如图所示运动。不过，后退的波浪依旧会沿海滩的坡度退回。于是，任何可以被这样冲走和带回的海滩物质都会沿着海岸线移动。

图7　沿滨泥沙流

堆积作用形成的海岸地貌

侵蚀的力量可以塑造出让人难忘的宏伟地貌，堆积作用同样可以。

沙嘴

因海岸线形状的不连续，沿滨泥沙流得以把物质带离海岸，沙嘴便会在这里自然形成（图8）。沙嘴界的“老大哥”是美国华盛顿州的邓杰内斯角和新西兰的费尔韦尔角。但是，没有任何一个沙嘴能和乌克兰的阿拉巴特沙嘴相比。作为世界上最长的沙嘴，它长达110千米。

图8　沙嘴的形成

连岛坝

如果沙嘴延伸接上了一个海岛，把它和大陆连在一起，那么连岛坝的地貌就出现了。典型的例子包括法国的勒蒙–圣米歇尔湾，以及英国的切西尔海滩。

沙坝滩

当沿滨泥沙流造成海滩与两个岬角相连时，一道沙坝就形成了。和许多地貌学术语一样，沙坝有许多同义词。无论是澳大利亚还是美国的科学家，“拦湾坝”是他们最常用的术语。

侵蚀作用形成的海岸地貌

最宏伟的海岸景观大多都具有侵蚀的力量与岩石耐蚀性共同作用而成的特征（图9，表4）。

海岸侵蚀的“五步曲”

岬角
——波浪折射在岩石侧面形成裂纹。

海蚀穴
——在CASH作用下裂纹变得更大。

海穹
——当裂纹相交时，便形成了海穹，持续的CASH作用使海穹越来越大，最终坍塌。

海蚀柱
——不断侵蚀可能会使海蚀柱倒下，只留下……

海蚀桩
——确切地说，是一小截只能在退潮时才看得见的石头。

图9　海岸侵蚀

表4　各大洲陆地最低的地点

海岸管理

管理海岸的一切事物都离不开硬质工程和软质工程。这是两种相反的方法论。这些年来，全球各地的政府逐渐意识到硬质工程不是全部的答案，有时，放手让自然按其自身的轨迹运转，反而比控制结构更好。

软质工程

有组织地撤退
——我特别喜欢这种说法，特别是它传达出的人与环境之间的平静之感。尽管它实际上应该被称为：“快跑，没希望了。”好吧，这么说有点儿太刻薄，但在很多情况下，让海洋回到它曾经所在的地方，对环境来说并不是一件坏事。

硬质工程

海堤
——你花了一大笔钱建造一个海堤，结果它还是被冲走了，正如2009年10月发生在洛斯托夫特附近的科顿的事情一样。就算海堤再好，它们反射海浪能量的同时有时也会制造新的麻烦。早期的设计常常使得海堤实际上把海浪直接转化成摧毁它们自己的力量。你以为只有河流才会为自己“着想”，其实大海也会。

护岸
——它没有平滑的水泥墙那么强硬，也是一个稍便宜一些的选项。护岸的目的不是反弹波浪的能量，而是使它消散。护岸的主体是石块，由一格一格的木头固定。这些木格间的缝隙使水和能量都能穿过，从而消散掉能量。它最被人诟病的是不好看。

石笼
——这是一种大型的金属笼子，装满石块，用于消散CASH作用的巨大能量。石笼相对便宜，当工程的会计做过成本收益分析之后，这经常是更受欢迎的选项。

防波堤
——这种结构向海中延伸，限制沿滨泥沙流物质的移动，保持海滩在原来的位置。这听起来可能很简单，不过一片海滩被“偷”的沙子或许能使另一片海滩更易被侵蚀。毕竟，海滩是一个海岸沉积物输送带中的小系统。

软质与硬质工程兼施

人工育滩
——有这么一个好主意，把离岸的沙子挖出来，放在指定的海滩上以保护土地。这是既便宜又不会太影响美观的办法之一。然而，如果海滩是为了吸引游客，人工育滩也许就是最后的手段之一了。

滨外坝
——滨外坝是海滨线外没在水底的一道沙堆，用于减少强烈的CASH活动的影响。这种地貌特征能够自然形成，尤其有利于阻止那些冲浪者最爱的离岸流。

构造学

地球的结构

跟着我学习一段“咒语”：“固态–液态–塑性–刚性”。和儒勒·凡尔纳（Jules Verne）的小说中描写的不同，我们的星球并不是一个中空的装着恐龙的球体。地震学家目前认为地球的内部构造可参见图10。

为了得到这张图，地质学家测量了地震波穿过地球时的表现，并且研究了熔岩、岩浆及溢出气体的成分。

当然，对于生活在地球上的生物来说，最重要的部分是地壳，以及这层结构表面、上面和内部的一切。如果地幔的流动使得地壳移动，麻烦就来了。

图10　地球内部构造

向下挖

儒勒·凡尔纳认为从地面向地球内部挖掘是可以实现的。在冷战期间，美国和苏联甚至有过掘地竞争。这个任务最重要的终极目标是到达莫霍洛维契奇界面，又称莫霍界面。这一界面是刚性的地壳和塑性的地幔相接的地方，它在1909年被克罗地亚的气象学和地震学家安德里亚·莫霍洛维契奇（Andrija Mohorovičic，1857—1936）最先发现。苏联的项目曾经是最接近地幔的。他们在20世纪七八十年代挖到了地下12 261米深处，直至今天，这仍然是人类挖过的最深的洞。美国的项目在到达这个深度之前早就被取消了。苏联人或许输掉了太空竞赛，但他们绝对赢了“深度之争”。

地壳板块

在板块构造学出现之前，曾有数个假说解释地球的结构，其中包括“皱缩苹果假说”和“地球中空说”。我们之所以能得到现在的板块构造说，离不开地震学、古地磁学调查、深海海沟勘探和卫星成像的综合结果。但这仍然只是一个假说，一直在发展并不断受到质疑和挑战。

阿尔弗雷德·魏格纳和他的大陆漂移说

阿尔弗雷德·魏格纳（Alfred Wegener，1880—1930）是一位德国天文学家和气候学家，他首次提出了一整套完备的理论，来解释为何各个大陆并不是一直位于它们现在所在的地方（“现在”指的是1912年魏格纳最初提出他的理论的时候）。从19世纪初开始，越来越多有关地球的信息在探索世界的过程中积累了下来，许多图书馆里的资料也被学者仔细研究。关于移动的大陆，最清晰的证据来源于以下几个方面：

中龙
——一种淡水两栖类动物，其骨架遗迹出现在大西洋的两岸。除非这些骸骨是被飞过的翼手龙丢到那儿的，否则两岸的中龙肯定曾经是邻居。中龙生活在二叠纪，距今2.99亿到2.51亿年（那时其实没有飞行的翼手龙，翼手龙要晚大约5 000万年出现）。类似的是水龙兽和犬颌兽的出现，还有遍布许多大陆的舌羊齿类植物，都进一步证明了大陆漂移这个假说。

大陆契合度
——早期绘制的地图及后来更清晰的卫星成像都显示，南美洲和非洲似乎是可以拼在一起的。弗朗西斯·培根（Francis Bacon）可能是第一个以文字记录两个大陆间海岸线联系的学者，1620年在其巨著《新工具》（Novum Organum
）中对此有所提及。如今，我们很容易从卫星图像中得出同样的结论，但在培根生活的那个年代，这个发现确实令人惊叹。

气候学和地质学
——大西洋两岸的地层十分吻合，南极洲也有煤层存在，这些证据都清晰地显示，不是气候发生过剧烈的改变，就是这些地区曾经移动过。

魏格纳提出的地壳板块“漂浮在某层物质之上”的假说听起来滴水不漏，但它遇到了两个问题。首先，没有已知的机制来解释板块如何漂移。其次，1914年斐迪南大公（Archduke Franz Ferdinand）遇刺，引发了第一次世界大战。

这场战争耽误了魏格纳思想的传播，直到20世纪晚些时候爆发的另一场战争，才使得该假说得以完善和传播。

在第二次世界大战期间，沉没潜水艇探测装置的进步使得收集大西洋海底扩张的证据成为可能。这种装置能够探测地球磁场的微小变化。在不同的地球磁场影响下，这些岩石内的金属有特定的排列方式。若不是美国需要寻找沉没的潜艇，这些古地磁学的证据也不会这么快被揭示。在此之前，U型潜艇和盟军的潜艇中探测过中大西洋地区的海底山脉，新的发现也被加入其中。1962年，美国地质学家哈里·哈蒙德·赫斯（Harry Hammoud Hess）终于提出了能说服怀疑魏格纳理论者的证据。他证明，大西洋海底最“年轻”的岩石出现在靠近中部的地方，两侧有对称的、年代相仿的岩石带分别向东和向西移动。

古地磁学——魏格纳理论被接受的关键

古地磁学究竟是什么？“古老的磁场”听起来似乎没那么有科学魅力。但本质上，这门学科研究的就是古老的磁场。几百万年前，岩石在形成的时候被磁化，这种磁化能够反映那个时候地球磁场的方向和强度。具体如何呢？随着玄武岩从软流圈（地幔的上层）中喷出，进入地壳后，它逐渐降温。在降温过程中，岩内的富含铁的颗粒将按照当下的重力场固定下来。

故事到这里还没结束，还有一个重要的巧合不能忽略。地铁的磁场是由地球外核的旋转创造的，外核富含金属，尤其是铁和镍。根据电机理论，外核里的运流电流产生了磁场。地球磁场并非不变的，只要看一眼英国地形测量局（OS）绘制的地图的边缘，你就会发现图例“真北”和“磁北”。尽管在我们的一生这样的时间尺度里，极点只沿一个方向移动，但在这里我们说的是更大时间尺度内的“倒转”。在过去的7 600万年里，两极倒转过170次，也就是说指南针（假设它们一直存在）的针尖指向相反的方向。在大西洋盆地里年代较近的玄武岩中发现的岩石中富铁颗粒的方向倒转现象，为我们了解离散型板块边缘活动的节奏和顺序提供了关键信息。

最初只有一个板块

魏格纳的理论有一个“起点”。他推测，最初地球上有一个超级大陆。随后在围绕其理论的讨论中，泛大陆这一名称出现了（Pangaea，即希腊语“所有的陆地”）。泛大陆进一步分裂为劳亚古陆和冈瓦纳古陆。劳亚古陆最终分裂成北美洲、欧洲和亚洲（除印度外），而冈瓦纳古陆创造了现在的南美洲、非洲、印度、澳大利亚和南极洲。现在，科学家们对于泛大陆的前身仍有争论，网络上也充斥着预测各大陆未来位置的动画。

板块

七个大板块和不同尺寸的较小的板块组成了地壳（图11）。尽管大洋板块和大陆板块之间有明显的不同（表5），但并不能简单地依靠海洋范围来判断两类板块。大多数大陆板块在水下我们看不见的地方延伸越过海滨线。

图11　地球板块

表5　大陆板块与大洋板块的对比

边界

除非地球变得越来越大，否则必然有一些地方古老的地壳要被摧毁，才能给新形成的地壳腾出空间。从这个简单的想法出发，我们得到三类典型的板块边界（表6，图12）。

表6　三类典型板块边界对比

图12　三种典型的板块边界

离散型板块边界

北美洲在以每年约3厘米的速度远离欧洲，原因就在大西洋中部。虽然东太平洋边界更长，但中大西洋的离散型板块边界是被研究得最透彻的。海底的海床弯曲，岩浆上涌后降温形成壮观的海底山脉，偶尔还会形成海岛。这些地貌特征都十分清晰。这种相对快速的运动不可避免地带来地震，偶然还会造成突破地表的火山活动，这些都与板块边界的活动有关。冰岛有离散型板块边界创造的典型地貌特征：高耸的火山山峰从海中浮现，把海山变成海岛。最近形成的岛屿是南部海岸附近的叙尔特塞岛。1963—1968年之间，一座海山渐渐失控，开始持续喷发，最终冲出海面，形成一座新的火山岛。这并不是说火山活动就移向外滨了，此后该地区依旧有频繁的地震和大型的火山喷发。最令人印象深刻的是赫克拉火山喷发（1970年和1980年），1996年瓦特纳冰盖下（格里姆火山）的喷发，还有2010年的埃亚菲亚德拉火山喷发——人们认为这可能是新的赫克拉火山活动的前兆。

汇聚型板块边界

虽然名字听起来似乎具有破坏性，这种地质活动的结果却是创造新的地貌。大陆架与大洋板块相遇时只能有一个胜者。因为大陆架的比重没有大洋板块的比重大，所以后者会被前者压在下面。就好像一辆轻巧的法拉利撞上一台酋长坦克，后果不言而喻。被大陆架压在下面时，大洋板块会断裂、弯曲，于是产生了一个“副产品”——浅源地震。

这种地震可能造成致命的海啸，其威力从2004年的印尼班达亚齐海啸就可见一斑。1964年，美国阿拉斯加的安克雷奇地震及其引发的海啸中有131人丧生。不过，那时的人们并不熟悉海啸，通常只把海啸看作印刻在东方古陶器上的自然奇观。

随着俯冲板块被压入软流层，海沟出现。就好像对莫霍界面的探索那样，人们一直竞相在这些海沟的深处探索并取样。最深的地方是位于菲律宾附近的马里亚纳海沟挑战者深渊，深度达海平面以下11 033米。要知道，世界最高峰珠穆朗玛峰也只有海拔8 848米
(2005年中国重测珠峰高度，中国国家测绘局确定为8 844.43米。——编者注)

。

俯冲板块在下插过程中弯曲并被加热，熔化成深成岩。这些岩石就好像熔岩灯里的蜡滴，从地壳中升起，特别是在地质活动造出断层和裂缝的地方。最终，这些深成岩不是变成大陆板块边缘附近的海底山，就是变成像日本那样的群岛。

汇聚型板块边界还会创造出著名的褶皱山地貌。最长的褶皱山从加拿大一路延伸到南美洲最南端的火地岛再到南极洲。尽管不是延续不断的山脉，但它显示了俯冲作用对地壳表面产生的影响。安第斯山脉可能是地球上最雄伟的褶皱山脉，最高峰海拔6 962米（阿空加瓜山）
(2012年，阿根廷库约国立大学对阿空加瓜山的测绘高度为6 960.8米。——编者注)

，总长度逾7 000千米。如果你想向朋友炫耀，你可以告诉他们，地壳上和地心相距最远的一点就是安第斯山脉厄瓜多尔段的钦博拉索山的山顶峰（6 384.4千米）。

偶尔，深成岩可能会从褶皱山的褶皱和断裂的地壳中冒出，并在山脉中点缀出一些火山山峰。著名的褶皱火山包括北美喀斯喀特山脉的圣海伦斯火山和厄瓜多尔的科托帕希火山。我们之中年纪稍大的人可能还记得1980年圣海伦斯火山喷发，这类火山的暴力程度可见一斑。这是本书稍后要分析的汇聚型板块边缘的一大特征。

碰撞造山

汇聚型边缘还有另一种不同的方式来参与塑造地球。喜马拉雅山脉是由巨大的欧亚板块和印澳板块碰撞塑造而成的。当然，由此产生的山脉可以归因于两块地壳比重相当，结果是两个板块正面碰撞并产生褶皱。稍小的印澳板块形成了山根，据信随着山顶的升高，山根也可以一直向下延伸到地幔。这是一个活跃的区域，许多地震为相关领域的老师和学生提供了无数的研究案例。珠穆朗玛峰现在被认为以每年数厘米的速度增高，不过有一些调查显示增长停滞了（表7）。

表7　大陆上最高的地方

*不同时期及不同国家或地区测量出的陆地海拔高度数据略有差异，此处数据与原书所提供数据一致。

转换边界

在观赏完离散型和汇聚型板块边界创造之后，我们很高兴地把注意力转向低调的转换断层。这类地方往往没有宏大的景观地貌，也罕有火山活动。当然，这里也有大事件，不是小裂谷或地貌弯曲变形，而是地震。被研究并拍摄记录最多的转换断层位于美国加利福尼亚州。臭名昭著的圣安德烈亚斯断层只是北美洲板块和太平洋板块之间边界上众多断层的代表之一。

旧金山以南的加利福尼亚州地区实际上并不在北美洲板块上。两个板块在此处的移动方向相同，但速率不同。太平洋板块正以每年平均约6厘米的速度向西北移动，而北美洲板块每年向西北方向移动的速度只有1厘米左右。所以，表面的相对距离每年增加约4厘米。

地震

首先，让我们根据死亡人数列出史上最重大的一些地震（表8）。

表8　世界大地震一览

*根据测定不同数据略有差异。

地震是什么

记得热力学第一定律吗？“能量既不能被毁灭也不能被创造”，这就是地震的关键——将储存在地下的弹性能释放。搅动软流圈的对流把它们的动能传递到上方的地壳，就好像主题公园里转动的轮胎驱动着摇摆船。但地壳也有质量，惯性增强了板块之间的摩擦。来自软流圈的动能总要有处可去，它便以弹性能的形式储存在地壳中。这种阐述可能在概念上有些跳跃，但你可以想想小时候可能玩过的橡皮筋驱动的飞机模型。

最终，随着储存的能量越来越大，摩擦无法阻遏运动，地壳便开始运动。地震波从震源处辐射开来，首先在震中的表面被感受到。最强的能量在这里得以释放。但是，破坏力的大小要取决于该地区建筑物是否密集，以及在建筑密集区人们对地震的准备程度。

地震波

地震以两种形式的波释放能量，初至波（P）和续至波（S）。它们分别是纵波和横波，其前进的速度不同，并在通过莫霍界面时表现出不同的行为。地震仪测量这两种类型的波，根据它们到达的时间差可以计算出地震仪距离震源有多远。使用世界上任何地方的三个地震仪，你就可以找到地震的震中，因为这些地震仪指示的范围只会有唯一的重叠地点（图13）。

图13　用三个地震仪定位震源

但这只是地震波理论的一部分。地震还会产生面波，正是这些面波破坏建筑物、道路和公共设施。这些面波被命名为“勒夫波”［以英国数学家奥古斯塔斯·爱德华·霍夫·勒夫（Augustus Edward Hough Love，1863—1940）命名］和“瑞利波”［以物理学家约翰·威廉·斯特拉特（John William Strutt，1842—1919），即瑞利男爵三世命名］。这两种波使地面上下或左右晃动（图14）。

图14　地震波

海啸

和山体滑坡一样，海啸是地震引发的最严重的次生自然灾害。产生海啸的原因包括海底地震、海底火山喷发、海底滑坡以及滑坡进入水中。由滑坡进入水中和海底滑坡造成的海啸暂时还没有造成非常严重的后果。

早在1964年，安克雷奇地震造成大约131人死亡，其中约122人因接连的数次海啸丧生。迄今，这仍是美国历史上致死最严重的海啸，但未来可能还会发生更多。取决于你相信谁的观点，一些预测认为将来可能有一场发源于加那利群岛的致命海啸，将会袭击美国东海岸。

来自康伯利维亚火山的威胁

有两个大型灾难比其他所有因素对美国产生更大的威胁——黄石超级火山和康伯利维亚火山的崩塌。康伯利维亚火山是形成了加那利群岛中拉帕尔马岛的火山系统的一部分。1999年，有人提出，在未来的一次喷发中，火山的西侧可能会滑入大海，引发一场大海啸。这一海啸将由500立方千米的碎石滑入海中引发，6个小时之内就能穿越大西洋抵达美国东岸。刚上岸的波浪预测有30~60米高，最远可能将深入内陆25千米。

虽然有若干研究小组同意这一观点，但有些并不同意。反对方的主要的观点是，虽然康伯利维亚火山确实在移动，但其运动相对较慢，因此不会创造这样一个高量低频的事件。

液化

在你十几岁时做过的噩梦里可能没有出现你家被吸入地底的可怕前景，但如果你住在神户或是旧金山，这种情况就可能发生。当地震到达松软的地面时，如神户港或旧金山湾区的填海土地，地震会摇晃地面——想象一下把一碗糖的表面摇平的场景。不幸的是，任何位于这块土地上的重型建筑都可能下陷。事实就这么简单，但也就是如此致命。如果再算上晃动的地下水，“润滑”着下沉的建筑物，这就是灾难发生的所有因素了。

我们能预测地震吗？

你可能听说过这样的故事，狗、老鼠和蛇能够在前震到达前感知地震。但是，难道这是所有能帮助我们的东西吗？事实上，它们真的能感觉到地震吗？通过使用灵敏的激光水准仪的阵列，以及大量的地震记录仪和气体探测器，人类也可以看到一些地震的早期迹象，但仍旧可能已经来不及了。现在，人们认为动物的震前行为可能是由被困在地下的氡等气体的释放而触发的。

里氏震级

在两个衡量和比较地震的标度里，里氏震级是大多数人较为熟悉的那一个。

1935年，地震学家查尔斯·里克特（Charles Richter）和贝诺·古登堡（Beno Gutenberg，地核和地幔之间的分界线“古登堡界面”正是以他的名字命名的）在加州理工学院工作时，通过测量地震仪上记录的地球的实际位移，提出了后来被称作里氏震级的标度。这是一个对数标度，因此不断增加的数字代表几何级数，而不是算术级数的增加（图15）。里氏震级没有上限，但只有4场大于或等于9级的地震曾经被记录或估测（表9）。

表9　里尔震级≥9.0的地震

震级（以微米计的最大振幅的对数，以10为基数）

图15 不同里氏震级对应的地面位移及震感

超高震级

如果里氏震级在6 500万年前就存在，创造出墨西哥尤卡坦半岛上的希克苏鲁伯陨石坑的陨石撞击事件将会达到13.0级。虽然里氏震级仍然是最常被媒体引用的标度，但当代的地震学家使用的其实是矩震级（MMS）。该标度出现在20世纪70年代，它根据板块运动的实际尺寸大小，将地震的规模像里氏震级那样排序。

麦卡利烈度表

里氏震级是对地震强度的测量，而麦卡利烈度表（也称为“修订的麦卡利烈度表”）则是一个衡量地球运动强度的指标。该标度于1902年被提出，它包括从Ⅰ到Ⅻ这几个等级，使用罗马数字区别于里氏震级。由于这种标度的内在主观性，它被多次修订。有趣的是，查尔斯·里克特是最后一个对麦卡利烈度表做出修改的人，并帮助提出了当今仍被使用的修订的麦卡利烈度表。

火山

无论是但丁（Dante）所描述的地狱还是普林尼（Pliny）笔下的维苏威火山喷发，迄今为止最令人印象深刻、最能满足想象力的地壳活动事件非火山喷发莫属。我们每个人都被其特殊的魅力征服。

火山的类型

火山分为五种不同类型。

裂隙式火山
——这种火山不是经典的对称圆锥体，而是地壳上的大裂缝，熔岩从中流出。尽管在所有的火山中，这种火山的名气不大，但它们却是全球气候变化和大规模地貌塑造的最大贡献者。印度中部的德干暗色岩说明了这种火山的能力有多大。德干高原有厚达2 000米的多层玄武岩，占地面积达500 000平方千米。

盾形火山（碱性）
——盾形火山的坡度较小且平坦，是由相对纯净的玄武岩从峰顶迅速流下并冷却形成的。这种火山是离散型板块边缘和热点处的典型地貌。夏威夷群岛正是如此，在某种程度上讲，冰岛也存在这种地貌。

穹形火山（酸性）
——如马提尼克岛培雷火山等，这种火山有着陡峭的边缘。它们是“典型”的火山，主要产生于汇聚型板块边缘。在大量的二氧化硅与玄武岩混合的情况下，这种火山的熔岩是非常黏滞的，还没流出太远就凝固了。此外，这种火山喷发较猛烈，黏滞的熔岩将蒸汽和气体困在火山内，直到它再也承受不住。就好像我们摇晃一瓶香槟，当压力太大时，瓶塞就会被冲开。

复合型火山
——这种火山也被称为层状火山。长时间的多次喷发产生一层层的熔岩、火山灰和火山渣，结果形成了一个复合型火山，由层层坚硬的熔岩和激烈喷发产生的较松散的火山灰组成。如此分层产生的脆弱之处可以被熔岩利用，并能喷出含有大量火山灰的物质。这正是埃特纳火山可以带给西西里岛居民的“礼物”。

破火山口
——这是一种有湖在中间的火山。当火山喷发已经激烈到足以把岩浆房清空，地面就会下陷来填补这一空洞。结果，火山顶部会产生凹陷，随后水填满其中变成湖。尽管这是一个相当普遍的特性，从非洲到北美洲都有，但最有名的当属地中海圣托里尼岛。在这里，海水冲入破火山口，并产生了一圈令人印象深刻的小岛。

熔岩和岩浆的区别是什么？

两者都是融化的岩石，但是岩浆是地球表面以下的熔融的岩石，而熔岩是到达地面的岩浆。

火山喷出来的是什么？

每个火山都不同，但它们的喷发物主要分为四大类。

熔岩
——虽然在视频上很壮观，但熔岩并不是太危险。这里将熔岩宽泛地分为玄武岩熔岩和安山岩熔岩两类，熔岩的特点与岩浆中二氧化硅的含量密切相关。

玄武岩熔岩
——这种熔岩二氧化硅含量低，易流动，在小型喷发频繁的离散型板块边缘出现，因此我们很容易注意到，而不会去自找麻烦。这种类型的熔岩在不同地区有许多当地的名字，我最喜欢的是“Aa”（在拼字游戏里值得一试），它特指在夏威夷岛链上自由流动的熔岩。

安山岩熔岩
——这种熔岩与玄武岩熔岩正相反，二氧化硅含量很高，十分黏稠，并且很可怕。它是一种温度更低、速度更慢的熔岩，通常出现在汇聚型板块边缘附近。板块俯冲还会在熔岩中额外加入富含二氧化硅的海底沉积物。结果，在受热后，气体形式的杂质在高压下被释放，产生激烈但较低频率的火山喷发。然而，如果火山喷发不那么频繁，人们就会忽视风险，这才是极其危险的。

火山碎屑流
——一个相对宽泛的术语，描述了火山中喷出的炽热物质。这涵盖了各种各样从山上下来的东西。这种物质的传统形象是燃烧的云或火山发光云及随后产生的灰烬，比如曾在庞贝或培雷火山出现的现象。火山发光云具有以下各种特点：最高速度每秒达300米，温度高达1 200摄氏度。此外，火山喷射到空中的碎片从巨大的、炸弹般的熔岩到小石头和火山灰不等，它们都会落在火山的周围。因此，许多岩石碎片的混合物会被通过的泥石流（火山泥流）带下火山的斜坡。

灰
——这是指空中非常细微的碎片，它可在局部范围内对火山泥流的成分造成影响，摧毁附近区域的庄稼，并改变全球范围的气候。我们可能需要重新考虑“火山喷发能创造肥沃土地”这个听起来不错的观点。1991年菲律宾皮纳图博火山喷发，对于那些被火山泥流和火山灰逼迫到离乡背井的阿埃塔人来说，即使告诉他们一旦土壤开始恢复一切就会变好，或许也于事无补。

气
——你将在本书的气候变化部分读到火山释放的气体不能被忽略。在局部尺度上，气体提供了一个很好的指标来判断火山是否即将爆发，这可以被视为好事。对于1986年8月生活在喀麦隆尼奥斯湖的人们而言，这些气体则不太有用。那时，火山口湖底部的岩浆将二氧化碳释放入湖中，尼奥斯湖突然排放出大量混合着二氧化碳和硫化氢的有毒气体，这股气体蔓延到附近的村庄，大约2 000人和他们的牲畜都因此丧命。

鲁伊斯火山

鲁伊斯火山是安第斯火山带最北端的火山，位于哥伦比亚波哥大以西约130千米处，在环太平洋火山带内。它已经活跃了约200万年。1985年11月，一场相对较小的火山喷发产生了火山碎屑流，它与山峰上融化的冰雪混合，造成了几场大的泥石流。这些泥石流从火山上冲下来，速度每小时高达60千米并不断增大，摧毁了所有挡在面前的事物。其中一次泥石流宽度达到了50米。泥石流几乎完全吞没了小镇阿尔梅罗，其他乡镇也几乎完全被毁灭。总共超过5 000栋房屋被毁，23 000多人死于这场后来被称为“阿尔梅罗的悲剧”的火山事件。

火山喷发的类型

有两种类型的火山喷发——罕见、激烈且十分危险的，频繁、壮观但“基本上无害”的［正如道格拉斯·亚当斯（Douglas Adams）所说］。我们将地球上的所有火山喷发都归到这两类里面：

基本上无害的喷发
——冰岛和夏威夷的喷发非常频繁，但相对温和，除非它们有无法预料的二次影响（就像在1996年10月格里姆火山喷发之后，其上的瓦特纳冰盖融化），这些喷发可以被认为是不太危险的。在这个类别里最极端的就是斯特龙博利式喷发，尽管频率更低且更猛烈，但能轻松预测，留给人们足够的时间逃离。

极度危险的喷发
——对于这个类别的喷发，报几个名字你或许就懂了：维苏威火山、喀拉喀托火山以及培雷火山。这是三座最著名的致命火山。

测量火山喷发

火山的喷发可以用一种被称为“火山爆发指数”（VEI）的对数标度测量，这种指数的最大值为8（图16）。

火山爆发指数于1982年由美国地质调查局（USGS）的火山学家克里斯·纽霍尔（Chris Newhall）和美国夏威夷大学的斯蒂芬·塞尔夫（Stephen Self）教授提出。它综合了定量和定性的方法，测量喷出物的体积、喷发云的高度和喷发的持续时间。用来描述每个分类的形容词可以帮助理解，正如麦卡利烈度表为里氏震级增加了另一个维度那样，这些形容词使火山喷发指数更“生动”了（表10）。

图16　火山爆发指数

表10　火山爆发指数对应表

“普林尼式”得名于两位普林尼先生，小普林尼撰写了关于公元79年维苏威火山喷发的故事，他的叔叔老普林尼在该次喷发中丧生。“培雷式”得名于马提尼克岛的培雷火山，这种喷发最典型的例子是1980年圣海伦斯火山喷发。

超级火山

提到火山相关的话题，如果不提“超级火山”的话绝对是我的疏忽。有一座超级火山就位于美国的黄石国家公园下方。证据显示，公园正下方是个非常大的、可能快被填满的岩浆房，并且巨大的火山喷发事件早就该发生了。先前喷发的证据告诉了我们这些事件的规模和年代。从年代学角度来说，黄石确实处于可能喷发的时间段内，而从规模而言，这场喷发几乎肯定会对美国产生灾难性的影响，并改变世界各地的气候。

为什么人们住在火山附近？

有一些地方火山灾害风险很小，而住在这些地区的优势大于风险。冰岛是一个典型的例子：所有地热能都是免费的，热水多到能够直接沿热水管道输送到家庭中，加热房屋后又从附近的道路底部流出，清除路上的积雪。对于皮纳图博火山上生活的阿埃塔人而言，一旦土地恢复稳定，火山灰能带来各种好处，包括使土地富含营养物质和方便制作陶器。对每个地点来说，虽然未来会有潜在风险，但肯定也有当下的好处。在更准确预测的帮助下，并利用工程不断降低易损性，尤其是在富裕国家，成本效益分析将倾向于选择当下的效益。当然，如果你能够为你的家或公司买保险，这一切就更说得通。而在经济发达程度较低的国家，事实则更为明显——人们没有多少选择。

气候和天气

这个话题总是很难弄明白，因为相关的概念太抽象了。尽管它就在我们身边，但我们经常发现很难解释为什么天气总是那么寒冷和潮湿。在深入研究这一部分的一些关键内容之前，这里有一个你必须学习的口诀。

气象学口诀

• 暖空气会上升。

• 暖空气边上升边变冷。

• 随着暖空气降温，它贮存水蒸气（水的气态形式）的能力也会减弱。

• 相对湿度达到百分之百后，凝结作用发生。

• 云由此形成。

• 结果降水可能发生。

如果你把这个搞懂，接下来的就是小孩子的游戏了。

导致降雨的原因是什么？

这是最好回答的问题之一——空气上升。这真的就是如此简单。

地形降雨
——当空气吹向一座山，它不能穿过山体，所以被迫上升。然后接气象学口诀的第2句就行了。

对流降雨
——空气接触温暖的地面并升温。受热的空气的密度较低，所以会上升。紧接着口诀的第2句。

锋面降雨
——在暖锋处，暖空气上升至较冷空气上方。而在冷锋处，寒冷的空气把温暖的空气推向高处。无论是哪种情况，接着口诀的第2句就对了。

大气环流

让我们从最大尺度说起——这也确实是一切的开始，地球的气候总是将能量从其充足的地方向不足的地方转移。也就是说，从赤道到两极。如果赤道是一条由地球表面上离两极等距的点组成的线，那么热赤道就是在任何一天得到最多日晒（在太阳光线下暴露最多）的一条纬度线。

在热赤道，日晒加热地面，与地面接触的空气（边界层）升温，这里的空气变得比周围的空气密度低，因此上升。还记得我们的口诀吗？“暖空气会上升……”于是，在热赤道上方会产生一道雨带——赤道雨带，这解释了世界上最茂盛的生物群系热带雨林为何出现在这里。

三圈环流模型（图17）最初可以追溯到乔治·哈德利（George Hadley，1685—1768），他在1735年首次提出了一个观点，即赤道空气上升后向两侧移动。1856年，威廉·费雷尔（William Ferrel，1817—1891）将哈德利的理论更进一步发展，并使得这一理论载入史册。因为大多数气候相互作用发生在大气层最下层的10~15千米的范围（对流层），当空气上升到达这一高度后必须向北或南移动。这里就好像是一个挡住上升空气的盖子。空气在上升的过程中冷却，因此在向北方或南方移动后，它会下降。（抱歉我要忽视南半球了。这些年我发现，如果试图同时解释两个半球，只能使事情复杂化。）空气大约在距它上升的地方向北30度处下降。下降的空气产生副热带高压（STHP）。现在，你可以猜出这对当地的影响：升温的下降空气导致干燥的环境，出现像撒哈拉沙漠这样的极干旱地区。一旦空气下降到地面，它就会在地球表面向两个方向移动。一些空气朝赤道方向移动并形成哈得来环流，另一些则向北去。向北移动的空气与来自极地环流的空气相遇。后者在北极超级寒冷的环境里变得温度极低，因密度大而下降，并被推着南下。

图17　三圈环流或大气环流模型

如果你此刻正在英国读这本书，那么很有可能这种汇合正发生在你的头顶上。英国之所以能拥有如此舒适的天气，就是因为这个名字很好听的现象——极锋辐合（PFC）。在这里，费雷尔环流的热空气和极地环流的冷空气相遇。就像大洋板块与大陆板块的相遇那样，这两股空气相遇时必然有些东西会转移，也就是能量。两股空气混合，来自费雷尔环流的空气冷却，然而，当空气冷却后，有趣的游戏便开始了。

在结束这个宏观视角之前，有两件事必须说明：首先，洋流也会转移很多能量；其次，热赤道随季节移动。由于热赤道的移动，赤道雨带和极锋辐合都随之移动。因此，才会有类似奥卡万戈沼泽这样的地方出现，这些地方在夏季被降雨滋养，到了冬天就会干涸。

低压

确切地说，这应该叫作温带气旋，它与热带气旋有一些共同特点，但有一个明显的区别。要产生低压，需要有两个截然不同的气团，再加上旋转。极锋辐合提供了两种截然不同的空气团，而旋转则来自于低压中心。气压的高与低，其实是一种测量向下推向地球表面的空气重量的指标。在沙漠里，空气下降，因此产生高气压。当空气上升时压力被释放，地表就变成了低压状态。在极锋辐合下，一系列高压和低压环流的形成还要归因于急流（图18）。

急流和低压环流

图18　北半球极地急流

我们很少用比对流层更高的区域来解释天气，但急流就是一个例外。急流出现在比一般的天气现象更高的大气范围。在对流层顶（海拔高于10千米的地方），急流的移动非常迅速，速度近每小时40千米。

很多人都知道喷气式飞机应用了急流的原理。但急流的主要功劳，是在英国所处的纬度上创造一连串的高压与低压中心。以波形（罗斯贝波）行进的急流，在从北到南移动时加速，反之减速。就像在好莱坞电影中，一辆汽车沿着满是落叶的路飞驰而过，所经之处卷起大量落叶，加速的急流从对流层中吸取空气，产生一个低压环流来扰乱我们的天气。当然，急流减慢则有相反的效果：空气堆积，被迫下沉，产生高压。这就是你经常看到一连串的高、低压环流穿过大西洋的原因。

低压及其带来的天气

我猜很多人对图19都很熟悉。低压是由冷暖空气再加上冷锋和暖锋组成的。首先注意，风是逆时针方向向内刮的（这是科里奥利力，以一名19世纪的法国科学家命名）。低压意味着逆时针的风，高压或者反气旋则是向外旋转的顺时针的风。

图19　经典低压系统

于是，锋面带来降雨，而冷锋比暖锋更加多变且有侵略性（图20）。两种锋面在天气图中的出现都不是什么好消息，因为它们会带来许多上升空气——我们都知道空气上升时会发生什么。最后关于低气压系统要说的是，冷锋会常常“追上”暖锋，并躲在暖锋之下。

图20　低气压系统的横截面

锢囚锋

这下好了，不仅温暖的、更湿润的空气被向上推，它甚至被冷空气完全包围住了（图21）。结果就是狂风、乌云和大量降水。

图21　锢囚锋

反气旋

与那个恶劣的低压系统相比，反气旋则是小事一桩。空气在高压环流中下降。风相对平静，没有空气团的汇合。天气会很好，特别是有热带气团的话。不过，季节性的极端天气确实会造成严重的破坏。在夏季，反气旋可以阻止云的形成，并导致干旱。在冬季，它们会带来非常低的夜间温度。下降的空气会导致非常有限的云量，所以在晚上地面只会辐射热量，而接收不到热量的反射，空气就变得很冷。最糟糕的反气旋是阻塞反气旋。它们停留的时间比正常的长得多，因为急流可以分开从它们两侧经过，并使它们停在原处，就好像河流中的涡流会停留在同一个地方而水流会绕过它那样。

印度夏季季风

乞拉朋齐，也叫“苏赫拉”，位于印度的梅加拉亚邦，以地球上最潮湿的地方而闻名。在1860年8月至1861年7月之间，这里的降水量创纪录地达到了22 987毫米。如果告诉你1毫米的降水相当于每平方米地面上有1升的水，你就知道问题在哪里了。附近的毛森拉姆近年来一直在争夺这个头衔，但是“天气迷”们不愿意把王冠传出去。这种坚持是由于毛森拉姆的持续降水记录有限。这两个地方都是印度夏季季风的必经之处。季风（图22）是一个全球性的经典气候特征，对所有人来说都是应当掌握的地理知识。

图22　季风

大陆度理论

简单来说，和同纬度的沿海地区相比，大陆的中心在夏天更热，在冬天更冷。大海容易把热量传到它周围，陆地则有更低的比热容。也就是说，将陆地的温度升高所需的热比将水升高所需的要少。这意味着在陆地上夏季很热。这种现象在青藏高原北面的西伯利亚最为典型。在夏季，西伯利亚内陆变热，和土地接触的空气温度升高。密度较低的空气上升，导致该地区的低压环流形成。这片区域的低压环流范围是如此之大、如此之深，以至于阿拉伯海和孟加拉湾上空的空气都移到了印度次大陆上方。当然，这些来自海上的空气十分潮湿，从而给印度全境带来雨水。与此同时，东西高止山脉上方的空气也被迫上升，降雨十分强烈。乞拉朋齐地区的特殊之处还在于，它处于喜马拉雅山脉的山麓。是的，你可能已经猜到了。潮湿的空气沿着这一雄伟的山脉上升，在它上升的过程中便会下雨——很多雨。

乞拉朋齐真的是“地球上最潮湿的地方”吗？

答案并不一定。在冬天，正如许多经典俄国文学的爱好者所知道的那样，西伯利亚会变得非常非常冷（1922年2月6日，有记录的温度低于零下67.8摄氏度）。冰冷的陆地意味着下降的空气，也就是高压。结果是，一切都在冬天反转了，乞拉朋齐被包括在喜马拉雅山的雨影

(雨影指在山区或山脉的背风面，雨量比向风面显著偏少的区域。——编者注)

之中。因为乞拉朋齐在冬天不怎么降雨，夏威夷考爱岛上的怀厄莱阿莱峰现在是最为人们广泛接受的世界上最潮湿的地方，因为其数据更可靠，一年里可能有360天都在下雨。

飓风、台风、旋风和畏来风

热带风暴（TRS）是传说中的常客，给人类带来许多痛苦。TRS在不同地区有不同的名字，所以你不会在加勒比海遭遇台风，也不会受到孟加拉国的飓风影响。
(TRS在加勒比海地区常被称为飓风，在孟加拉国被称为旋风，在我国南海则被称为台风。——审校注)

如果你很好奇，在澳大利亚人们把热带风暴叫作畏来风。

热带风暴的形成

如果不满足以下全部条件，TRS是很难形成的（虽然在2006年9月类似的风暴发生在了地中海地区）。要创造TRS，你需要：

• 水温26.5摄氏度及深度达50米的水。

• 科里奥利力。因此距赤道应不少于500千米，因为赤道附近的科里奥利效应可以忽略不计，而你希望它可以旋转。

• 风暴对流环来提供低压中心。

• 可忽略的切变风（风向水平于海面的风），它阻止了对流塔的形成。

上述温度的水很容易蒸发，并将热能以动能的形式带入天气系统。高耸的对流云将上升的空气迅速带至很高的高度，水汽凝结。就好像你向水壶里注入能量会产生蒸汽，是一样的原理。当情况相反——冷凝过程发生时，能量会从上升的空气中释出，这就是风的动能来源。同时，低压把空气向内吸，科里奥利力使空气呈螺旋状运动（图23）。

是什么造成了飓风的破坏力？

在2005年卡特里娜飓风和2008年纳尔吉斯强热带风暴之后，你可能对热带气旋的影响有了清晰的认识，而破坏的源头主要有3个。

强风
——当风速每小时达118千米以上，一个普通的热带风暴就会变成飓风级别，但据估计飓风的风速每小时可超过306千米。这种风足以吹走树、牛甚至建筑物，如果再加上它们携带的碎片，就十分可怕了。（最高纪录的风速每小时达408千米，由1996年澳大利亚巴罗岛的奥利维亚热带气旋创造。）

图23　TRS如何形成

降水
——艾格尼丝飓风创纪录地造成达211毫米的强降水。这种强降水会导致当地遭受洪水、直接降雨及冰雹的灾害。

风暴潮
——风暴潮常常被认为是热带风暴最具破坏力的方面。它们由风暴前端的强风和海洋在低压中心的“膨胀”的相互作用而产生。在袭击密西西比海岸时，卡特里娜飓风产生的最大风暴潮，高度达到了7.6米。

龙卷风

像河里的漩涡一样，龙卷风就是大气中的涡旋。说来也奇怪，英国是世界上龙卷风发生频率最高的国家，然而，它们通常集中在改良藤田级数的低水平区间（0和1）。美国每年有超过1 200场龙卷风事件发生，很多发生在“龙卷风走廊”地区，大多数都是改良藤田级数2级以上。

热空气和冷空气碰撞时，大积雨云往往会出现，而龙卷风正是从这些云中下降直至登陆。龙卷风的风速从每小时64千米到每小时177千米。这种短暂的现象同样极具破坏性，不过，它们不会造成大规模降雨或风暴潮，无法比肩热带风暴造成的破坏规模。它们的突然出现意味着人们很少或根本没有可能为之做准备。最美丽的场景是，当龙卷风经过一片水域时，会把水吸向高空，造出海龙卷（俗称“龙吸水”）的奇景。

传闻，它们曾经把毫无防备的潜水者从大海里卷出，再抛到海岸边。几乎可以肯定的是，海龙卷曾经把鱼吸上天，造成天上下鱼的壮观景象。

厄尔尼诺

这是导致极端天气的最重要的气候特征之一（表11）。通常情况下，太平洋的信风会从南美洲吹向亚洲。出于一些尚未被人们完全理解的原因，在某些情况下，这种风不会这么吹。这就意味着，通常堆积在西赤道太平洋上的温暖的海水，会向东方蔓延。结果就像打开你的电暖炉的第二盏加热灯。更大面积的温暖的海洋表面传输给大气能量，同时更多的蒸发也为大气提供了更多水分。结果，大气层突然进入了一种不同的状态，这也改变了天气。

表11　厄尔尼诺的一些影响

各种古代文明的历史性毁灭都被归咎于厄尔尼诺现象（西班牙语直译为“小男孩”），包括阿兹特克文化的覆灭。人们还认为，气候反常导致西欧农作物歉收，可能促成了1789年法国大革命。

还有一种效应叫作拉尼娜，其影响与它的“兄弟”厄尔尼诺相反。两者一起被称为ENSO（厄尔尼诺与南方涛动）。坏消息是，全球气候变化不仅会扩大ENSO的影响，而且会使它发生得更频繁。

全球性问题

气候变化

气候变化这一领域有大量几乎无可争辩的证据，也有许多针对不同尺度的理论争论不休。科学的发展方式就是支持理论，积累证据，质疑现有理论无法提供完整解释，提出新的理论，支持新理论，推翻它，然后提出更新的理论。关于气候变化，我们尚不清楚所有的时间尺度和变化程度大小之间的相互关系。显然，被困在地球的大气系统内的能量的微小变化都能产生深远的连锁效应。现在，我们尚未完全理解这些影响。

换句话说，这个问题存在很大的不确定性，以及复杂性——不是所有的问题都被透彻地理解，从而被预测。在本书即将出版之时，人们在两点上基本达成了共识：

• 无论过去或未来，气候一直在变化（不管有没有人类参与）。

• 人类已经改变了地球循环的自然系统，比如碳循环，所以关于气候带和天气，人类现在可能处在一个与以往不同的位置上。

除此之外，其他一切依旧在研究、提出理论和寻找证据的范围之内。这包括全球气候变化的非常新的证据——21世纪相对缓慢的变暖进程。

两个已知的重要概念

反照率和地球
——反照率是地球或海洋表面反射水平的度量（例如，镜子几乎是100%反射性的，它们的反照率很高，而深绿色的热带森林的反照率则较低，仅为14%）。这意味着什么呢？很简单，如果某处反射的少，那么那里吸收的就多。如果地球表面某处吸收了更多能量，那么太阳的能量将被困在地球上。大量的能量都以长波的形式散发到大气中，然后被温室气体困住。反射的光则直接回到宇宙，因为反射不改变它们的波长，如果它们是穿过大气层来的，就可以回到它们来的地方。

关于反照率的最后一点：北半球的39%是土地，而南半球只有19%。也就是说，在全球尺度上，季节的变化会造成全球平均反照率的变化。所以，如果我们改变射向地球的太阳光的季节变化，我们就会改变一整年里地球能量的反射与吸收的平衡。

温室效应
——简而言之，如果没有温室效应（图24），我们真的只能生存在陆地和海洋上的一条狭窄的赤道带上。构成地球大气层的气体擅长困住向外散去的长波辐射。这些向外的辐射是地球被来自太阳的短波辐射加热的结果。如果这些气体没有施展这个巧妙的小把戏，那么地球的平均温度将是零下18摄氏度，而不是当前的14摄氏度。要知道，全球平均气温只需要下降6摄氏度，就能让我们进入最糟糕的冰河时代，现在你应该能明白为什么我们如此喜欢温室效应了。

图24　温室效应

我们已知的一些总结

根据来自美国环保署（EPA）的信息，以下事宜应当被列入清单：

• 人类活动在改变大气层的组成。

• 在1906年到2005年之间，北半球和南半球都有毋庸置疑的变暖趋势的记录。

• 大多数温室气体可以在大气层中存在几十年甚至几个世纪，所以这些气体的水平在接下来的几十年中肯定会上升。

• 温室气体浓度的增加会使地球变暖。

温室气体清单

人们很容易相信“头号公敌”二氧化碳是唯一的温室气体，或者至少是危害最大的那一种。事实上，二氧化碳甚至都算不上最强大的自然温室气体（表12）。甲烷作为温室气体的效力是二氧化碳的20倍。再加上甲烷在空气中氧化会产生二氧化碳，你就明白它有多厉害了。大多数（自然形成）的甲烷被封存在地壳中，但时刻准备着从融化的冻土中逃入大气层。这是另一个我们可能面临的问题。而且，我们还没有提到那些霸占头条新闻的越来越多的奶牛，它们的屁也会增加大气中的甲烷含量。

表12　不同气体对温室效应的贡献

每种气体的贡献的大范围波动，是由于许多不确定性。这些不确定性依旧很少被报道，也是个被故意回避的话题。除列出的气体之外，还有一系列人类合成并使用的气体：含氢氯氟烃（HCFCs）和氯氟烃（CFCs）。

温室气体浓度的变化

温室气体水平的上升速率（表13）是政府间气候变化专门委员会（IPCC）及许多伟大的政治家、活动家和企业家工作的核心。

表13　温室气体浓度的增长

正是基于这些微小的增长，科学的发展开始建立起人类活动和全球变暖的直接关系。

已知的未知

我更想把这些事归类为“挑剔的怀疑”。我们对这些事情知道得还不够多，但单单持有这个观点就可以让你戴上怀疑论者的帽子。总的说来，以下几点是人类面对的非常复杂的问题，我们必须先把它们弄明白，才能考虑接下来该怎么做。

• 加深对自然气候变化、太阳的能量变化、土地利用的变化、污染物气溶胶的升温或降温效应，以及湿度变化和云层覆盖变化等问题的理解。

• 确定人类活动和自然因素对气候变化的相对贡献。

• 预测未来温室气体的排放，以及气候系统将如何在一个狭窄的区间内做出回应。

• 增进对可能快速或突然发生的气候变化的理解。

基林曲线

自1958年以来，我们连续地记录了大气中二氧化碳的水平，这还要多亏查尔斯·大卫·基林（Charles David Keeling）首先开展的具有启迪性的工作（图25）。

最初，基林测量了南极和夏威夷冒纳罗亚山上空的二氧化碳含量，但从20世纪60年代开始，只有冒纳罗亚的读数被添加到曲线上。图中显示，北半球的大量植被的光合作用对二氧化碳有季节性影响，在夏天，植物的光合作用会将该气体从大气中移去。这幅图是气候变化辩论的基石，因为它明确地指出了大气中二氧化碳含量的迅速增加。

图25　基林曲线

古气候（过去）

预测未来某事物将如何变化的最好方法，是看它在过去如何变化。有一些技术能帮助我们探索过去的气候。

地层序列
——新的冰雪层、湖泊和深海的沉积物会覆盖在更古老的地层之上，困住古老地层中包含的物质。这些被固定的物质包括矿物、植物，以及动物的骨骼（更确切地说，外骨骼和内骨骼都有）。最可靠的记录来自冰芯、湖床和深海平原。

氧同位素
——16O和18O（氧的两种同位素）根据气候的变化而有不同的平衡。因此，如果你能从冰芯的空气气泡中提取氧气，测量两者之间的平衡，便可以推断当时的气候。如果没有这种技术，在格陵兰岛和南极洲钻的洞就会少很多了。

放射性定年法
——这种方法通常被称为放射性碳定年。同一元素的同位素以已知的速度衰变。因此，通过从特定深度取到的样本中的同位素的比率，就可以算出物质沉积时的年代。这一方法可利用12C、13C、14C（碳的三种同位素）定位到距今10万年
(在放射性定年法中，原点年为1950年，即距今10万年（100 000BP），意指比公元1950年早10万年的时间。——译者注)

的样本，用氪和氩定位到距今50万年，用铀定位到距今35万年。

古地磁学
——它被用于测定极大规模的地壳运动的年代（见构造学及图26）。

图26　古地磁学记录

东方站冰芯记录

图27最早于1999年发表，这可能是气候变化这个主题里最有名的图表，展示了从南极洲表面向下钻2.2英里的冰芯数据。它展示的时间跨度超过40万年，使我们得以清晰地看到全世界的气候是如何变动的，那时我们尚未开始开车、坐飞机，还没有被罪恶感打垮。很明显，这段气候变化的历史需要除了人类活动之外的原因来解释。

影响气候变化的因素

东方站冰芯展示了全球气候的自然振荡，这种自然变化有成千上万种的可能的解释。

在研究地球本身之前，我们也许需要先了解一下天空中的巨大能量源（太阳），以及我们是如何被它影响的。毕竟，如果你在客厅里觉得热，就会把热源调小，如果你觉得冷，则会离热源更近一些，是吧？

图27　来自东方站冰芯（Vostok ice core）的数据

米兰科维奇循环

米卢廷·米兰科维奇（Milutin Milankovitch）是一位塞尔维亚数学家和土木工程师，他对解应用题感兴趣。他计算出我们与太阳的关系不是一成不变的。他发现有三个循环能够概括我们与太阳之间关系的特征，而这些循环进一步影响我们的星球所能留住的有效的太阳能总量。你可以这样想，如果全球变暖与我们的大气层阻止能量向宇宙泄漏的量有关，那么米兰科维奇循环讨论的就是首先有多少能量留在地球上。这三个循环和它们对地球温度的影响之间的关系不是那么简单的，但这关系着地球季节性接收的能量，也与北半球和南半球的差异有关。

三个循环

偏心率（轨道形状）
——每10万年地球绕太阳运行的轨道会从圆变成椭圆。你可能对此并不在意，但这个现象是由木星和土星的吸引造成的（还记得“大型物体更有吸引力”吧）。地球的轨迹越圆，就越能持续地在四季获得能量，反之亦然。

转轴倾角
——每4.1万年，地球自转角度从21.5度变化到24.5度，再回到21.5度。这改变了一年中不同时间阳光照射在地球上的入射角。因此在4.1万年间，光反射和吸收的量都有变化。

岁差
——岁差的时间尺度最短。每2.3万年，连接地球北极和南极的假想的轴会画一个圆形。和前面一样，在这个循环中，有时地球释放的能量比吸收的更多，有时则更少。

目前只有岁差有利于冰川作用，转轴倾角和偏心率都不利于冰川作用。这三个循环以及它们自身最大值和最小值的影响，叠加在一起对地球施加影响。你可能已经把物理课的知识抛在脑后了，但是记住，当波相遇的时候，它们就会相互干扰，而当三道波相遇的时候，结果可能是十分混乱的。

米兰科维奇循环和冰川期

图28显示了三个循环以及它们重叠的结果——太阳强迫。你或许没有注意到最下方两个曲线图的关联。如果你什么都没发现，那么很好——你是一位天生的全球变暖的信徒。然而，如果你确实看出了关联，别轻易告诉别人，因为你表现出了气候异端分子的早期症状。

太阳变化

你现在应该了解了，把一个单一的因素孤立出来作为气候变化的原因，就好像把输掉一场足球比赛全归咎于一位球员一样。此外，即使太阳本身都是很不可靠的。太阳有一个11年的循环，导致到达地球大气层的能量的变化幅度高达0.1%。人们认为这可能是造成1 400年到1 700年的小冰期的一个重要的原因，但它的影响可能被近代温室气体成分的变化掩盖了。

图28　米兰科维奇循环的合成波

影响气候变化的其他自然因素的简介

我们讨论完进入大气层并被留下的能量的变化问题之后，还有其他的机制可以分离吗？本书用较少的篇幅讨论了以下这些因素，仅仅因为我们不得不削减内容的长度。它们的全部或部分应当是同样重要的。

火山
——如果告诉你1991年的皮纳图博火山喷发能使北半球的温度在之后两年都下降0.5摄氏度，那么你就明白火山在气候变化中发挥的作用了。人们认为，超级火山或VEI 8的“超级喷发”的威力就已经足以形成短暂的冰期了。关于这类事件的规模的证据来自臭名昭著的印度德干暗色岩地区。火山把岩石和烟尘碎片喷射到空中，增加阳光后向散射的量，从而使气候变冷。此外，火山排放出大量的硫，从而改变了温室效应以降低温度。目前，有人为减缓全球变暖提出的一种方法是用各种方式向大气中添加更多的硫，但在我看来这是一个很奇怪的建议。

大陆漂移
——表面上看你站在地面上，其实，你正站在一块不仅旋转着而且在球体上移动的岩石上。你需要23小时56分4.004秒来完成一次环球“旅行”。每365天欧洲和美国的距离就增加约30毫米。大陆的相对位置的变化和相应产生的山峰高度的变化都会影响气候。我们不必屏住呼吸等待这些过程突然逆转当前的气候变暖趋势，但因为它扰乱了海洋和风在世界各地进行的能量转移，我们还是需要把板块运动这个因素加入考虑范围。

不要提到臭氧洞！

全球变暖可能是当前全球共同担忧的环境问题，但在这之前，是臭氧洞。1985年，英国南极调查局（BAS）成员发现了臭氧层上的空洞，1987年《蒙特利尔议定书》（The Montreal Protocol
）正式执行，禁止排放有害的氯氟烃气体。这种停止氯氟烃的生产的快速反应，是气候变化政策的制定者们的典范。平流层的臭氧水平预计将在2068年恢复到1980年以前的水平。那么，为何这个统一的政治观点卓有成效的案例没能成为全球变暖议题的蓝图呢？因为，在南极洲没有国家，而气候变化的影响则是许多国家共同感受到的。

臭氧洞和全球变暖之间有联系吗？

这个问题和“在这个世界上有多少个国家？”不相上下，绝对是一个宴会聊天的焦点话题。

• 如果二氧化碳是罪魁祸首，那么更温暖的低层大气（对流层）将会导致更冷的高层大气（平流层），这将扩大臭氧层的空洞。

• 在变冷和变暖之间的争论中，总的来说，增加的臭氧损耗会导致更冷的低层大气（另一个负反馈循环）。

• 能造成臭氧损耗的温室气体对全球变暖增值的贡献，估计占全部温室气体影响的14%。

说了这么多，我会尽量保持把这两个问题分开讨论，因为它们混在一起只会导致一些学生的重大误解：“……臭氧层上的洞可以让更多的阳光进来，从而导致全球变暖……”

《京都议定书》

《京都议定书》（

The Kyoto Protocol

）于1997年12月提出，2005年2月最终被签订，是全球第一次也是到目前为止唯一的阻止碳排放的尝试。根据1990年的排放水平，大部分欧盟国家已经达到减排目标，而无须参与碳交易。

社会

世界人口/聚落/产业和能源/旅游业/发展

世界人口

早在20世纪，人们就对人口增长给世界及其资源带来的影响感到十分担忧。我们的资源能供养地球上的所有人吗？大饥荒和环境灾难是否表明已经超出了地球的承载能力？富裕的西方国家会被迫放弃一些物质财富来帮助那些贫穷的国家吗？21世纪的今天，这些情况改变了吗？

世界人口的增长

就好像培养皿中细菌的数量一样，世界人口自工业革命以来（以）近指数级的速度增长。正如图29显示，预计在世界上的发展中国家，这种增长将持续下去。上过地理课的读者们对这幅图应该都不陌生，但事实仍然如此吗？指数型人口增长依旧在继续吗？联合国似乎认为全球人口的增长阶段会在2075年结束，无论是指数级的还是算数级的，都是如此。根据联合国的估算，届时世界人口大约将达到92.2亿。

图29　联合国全球人口估计

托马斯·马尔萨斯

托马斯·马尔萨斯（Thomas Malthus，1766—1834）是一位从经济学家转行的牧师，毕业于剑桥大学。他的观点自19世纪初起就影响了经济地理学。他的经典著作《人口原理》（An Essay on the Principles of Population
，1798年至1826年共6个版本）仍然是那些相信“我们都完蛋了！”的悲观主义思想的奠基石。简单来说，马尔萨斯认为人口增长将超过食品供应，从而进一步导致“积极性”和“预防性”的抑制手段。前者包括饥饿、疾病和战争，这些手段激进而“有效”；而后者则包括避孕、流产、独身和卖淫。如果人类没能阻止人口需求超出资源支撑能力的那一天到来，那么结果将是灾难性的人口崩溃。

埃斯特·博塞拉普

1965年，与悲观的马尔萨斯形成对比的乐观的经济学家和人口学家们，迎来了他们阵营的旗手。这个阵营长期以来一直认为人类有能力抵御所谓的马尔萨斯灾难。这位旗手并不一般，她是丹麦农学家埃斯特·博塞拉普（Ester Boserup，1910—1999）。她在联合国工作的时候，创作了一部标题冗长的著作——《农业增长的条件：人口压力下农业演变的经济学》（Conditions of Agricultural Growth: The Economics of Agrarian Change under Population Pressure
）。她的理论之所以被认为是针对马尔萨斯理论进行辩论的基础，是因为她的研究表明，未来根本不用担心人类会在食物匮乏的时候变成食人族，当人类开始看到食品贮藏室里的空架子时，他们就会通过创新来重新填充它们（图30）。简而言之：“需求是发明之母”。

图30　博塞拉普的曲线

绿色革命

绿色革命是博塞拉普式阵营的代表。它指的是，低收入国家由于应用来自其他国家的农业技术，粮食产量得以大幅增加。尽管这个过程自第二次世界大战结束之后就开始了，“绿色革命”一词在1968年才被首次使用。比如，墨西哥政府就从洛克菲勒等基金会获得经济援助，试图减少食品进口并实现粮食自给自足。

墨西哥项目的缔造者是获得诺贝尔和平奖的美国农学家诺曼·博洛格（Norman Borlaug）。他还帮助过印度政府，并协助设立位于菲律宾的国际水稻研究所，培育出了一种单株产量更高的水稻品种IR8。IR8彻底改变了水稻的种植方式。尽管世界各地使用着不同的种子型，但IR8仍然是绿色革命的代名词。批评者说，它对那些可以负担得起庄稼所需的化肥和农药的农民更有利，同时会损害当地那些在生存线上挣扎的农民的利益。

转基因作物

转基因食品的问题颇具争议性，但转基因食品同时具有增加世界粮食供应的潜力。转基因食品在本质上是被人为修改过基因的生物，而不仅仅是像IR8那样的异花授粉的成果。世界上第一种转基因作物是番茄，有个颇为男性化的名字“FlavrSavr”（意为“口味拯救者”）。美国食品药品监督管理局（FDA）在1994年批准其上市。人们仍然非常担心，让大量转基因生物进入世界将会有不可预见的副作用。

新马尔萨斯主义者

保罗·埃利希

保罗·埃利希（Paul Ehrlich）的开创性著作是《人口爆炸》（The Population Bomb
，1968）。尽管他最近的作品让他脱离了那些本质上属于环境灾难论者或末日论者的学派，但他仍然是最经常被提及的新马尔萨斯主义者。埃利希提出，从20世纪60年代开始时不时占据新闻头条的饥荒、内战和环境灾难，都反映出了人类最根本的危机。在20世纪60年代，人们对亚洲迅速攀升的人口感到十分担忧，印度和中国是其中最明显的例子。埃利希是一位博学多才的地理学家：他受到过动物学专业的训练，并将自己的精力投入到这一领域以及有关人类与环境关系的研究中。

他和妻子安妮·埃利希（Anne Ehrlich）一起，以哈佛大学人口学教授的身份继续着广义上的“环境运动”，不断拷问人们的良心。正如他和安妮在《再论人口爆炸》（Population Bonub Revisited
，2009）中所写的那样：“《人口爆炸》帮助发起了一场持续到今天的世界范围的辩论。它让数以百万计的人认识到一个根本问题——地球维持人类文明的能力是有限的。”

罗马俱乐部

“罗马俱乐部”（The Club of Rome）是一个由工业家、外交官和科学家组成的国际智库，成立于1968年。在他们首次试图通过科学解决问题的尝试中，该智库委托梅多斯（Meadows）等人撰写了一份报告。他们对世界人口的情况进行了计算机模拟，试图探究如果资源利用率、污染情况、人口增长率和其他关键指标像人们监测到的那样持续变化，未来的世界人口会怎样变化。他们发表的报告《增长的极限》（The Limits to Growth
，1972）给灾难论马尔萨斯主义者带来了新的希望，它预测人口过多对环境造成影响将会导致大规模的人口下降。时至今日，这个组织依旧存在，并把全球变暖作为人类挑战自身或者那些难以接受的风险的关键战场。

反对马尔萨斯人口论的经济学家们

在博塞拉普举起她的旗帜不久之后，许多知名的经济学家和未来学家也加入了辩论。（你能想象把未来学家放在你的护照上“职业”那一栏吗？）

朱利安·西蒙

朱利安·西蒙（Julian Simon，1932—1998）在许多方面都是保罗·埃利希和安妮·埃利希的主要对手。1981年，西蒙创作了重要作品《终极资源》（The Ultimate Resource
）来表明他自己的看法，即在人口–资源辩论中一方的观点被当作事实过多地展示，而不是作为更广泛的讨论中的一部分。西蒙提出，在资源匮乏的时候，最大的经济收益可能来自于创新和替代性的新资源，这样企业家就可以填补这个危险的缺口，要么找到更多的资源，要么生产替代品。

打赌

朱利安·西蒙曾与保罗·埃利希打了一个简单的赌：选择5种金属放在一个篮子里，它们的总价格在10年内不会上涨。尽管埃利希不想冒着给这个被他蔑称为“二手车推销员”的男人过多关注的风险去接受这个赌注，他还是选择了五种金属：铜、铬、镍、钨和锡。结果，这些金属的价格相对而言都没有增长——也就是说它们并没有产生匮乏。西蒙赢了这场赌约。不过，西蒙的怀疑态度为他带来了一些严肃的追随者，环境灾难论者继续占据着媒体头条。

比约恩·隆伯格

比约恩·隆伯格（Bjørn Lomborg）在一本杂志上读到朱利安·西蒙的人物故事后深受启发，写出了《多疑的环境保护论者》（The Skeptical Environmentalist
）。在这本书中，隆伯格提倡更加明智地认识人类面临的首要任务。甲之蜜糖，乙之砒霜，隆伯格常常出现在有关气候变化的辩论中，因为他对全球变暖的原因和缓解方式有着更谨慎的观点。他的根本观点是，与其相信我们能够阻止所有末日论者预测的糟糕结果的发生，还不如提倡创新，以新的方式来适应各种地球的“疾病”。

人口分布

世界上人口密度最大的地方在哪里？这是一个值得简短回答的古老问题。如果你想知道答案，这里有一个清单（表14）。

表14　世界上人口密度较高的国家/地区

*不同时期与统计机构的统计数据略有差异，此处数据与原书保持一致。

如果你真的很想找到人口密度的极端数字，你需要到一些大城市的最拥挤的地区去。和电影里不同，许多城市的边缘并不会挂着“市区范围”这样的牌子。此外，很多城市的人口都是流动的，这是由于每天的通勤，还有持续的来访和离开。因此，任何以人口划分的城市清单都随时会遭到挑战（表15）。

表15　全球一些城市的人口密度

*不同时期与不同机构的统计数据略有差异，此处数据与原书保持一致。

人口转变

所有的国家都会经历出生率和死亡率的变化，但只有一种人口转变模式（DTM，图31）。

图31　人口转变模式

DTM模型

1929年，沃伦·汤普森（Warren Thompson）制作了这幅图，当然随之而来的还有成百上千道关于它的考试题。第一阶段现在只能在亚马孙流域和东南亚的非常偏远地区生活的少数民族群体中看到。从历史上看，这一时期出现在农业及工业革命之前。彼时在欧洲，时势艰难，很多国家都是封建制的，死亡率很高，这意味着有很多人寻欢作乐以获得更多继承人，因此出生率也很高。这就是中世纪（5—16世纪）——疾病、作物歉收和糟糕的卫生环境。

中世纪与意大利文艺复兴时期（13—16世纪）之后，时间来到启蒙运动时代（第二阶段），创新和发明带来了许多变化。在英国最经常被引用的例子是条播机，由杰思罗·塔尔（Jethro Tull）发明（更确切地说，塔尔改进了很久之前就被申请了专利的设备）。这和其他相对更直接的创新产生了相当大的影响。渐渐地，农业发展，作物产量上升，公共卫生的提升也增加了获得清洁水的途径。因此，死亡率开始下降。但是，文化惯性造成一定滞后，人们需要一段时间才能注意到街道上出现了大量的儿童，人们的习惯开始改变，宗教信仰被重新审视。

到了第三阶段时，已有足够的创新和改变，出生率随着工业化对社会的影响开始降低。全球各地越发复杂的工业城市出现了管道工程、抗菌药品，社会上女性平权运动开始萌芽。

让时间快进到现在，那些率先发生人口转变的国家已经进入了第五阶段。当汤普森提出他的模型时，他可能没有预见到这一变化。现在的挑战是预测接下来会发生什么。

第五阶段和人类的衰落

这一部分是从马尔萨斯和博塞拉普的经典辩论开始的。马尔萨斯预言的灾难和博塞拉普发现的创新都与人口的持续扩张相矛盾。那么，第五阶段向我们表明，我们可能有一个更大的问题要处理，那就是人口不足。如果没有足够多的人去工作或从事贸易，那么我们将何去何从？当一个国家的出生率低于死亡率时，将会出现人口的负增长。

总生育率

如果一个国家的女人在她的一生中平均有2.11个孩子，并且迁移率是零，那么这个国家的人口数量将保持稳定。如果我们看看世界上总生育率（TFR）低于2.11（对欠发达国家则为2.30）——所谓的替代率——的国家的数量，就会知道将发生什么。你可能需要暂时忘记海平面上升，想想另一个大灾难。

据估计，目前世界上有几乎一半的国家人口都低于替代率。当然，如果全球化的大“玩家”继续向欠发达国家迁移他们的产业，那么这些欠发达国家就会迅速地工业化，出生率随之降低。这意味着，到2050年世界人口将会开始减少（表16），据估计届时海平面将上升30厘米。所以，正当土地减少的时候，地球人口也在减少。当然，海平面改变仅仅是气候变化的局部后果，但在全球尺度上，人类系统自然地减少了海平面变化可能带来的问题。有人可能会说，这将是一个马尔萨斯主义者所说的“预防性手段”。当你开始把地球面临的千万种问题放在一起考虑时，你就会开始理解隆伯格教授的急切呼吁了——考虑人类面对的整体情况，而不是单独考虑气候变化。

表16　全球总生育率的变化

*数据来自联合国，data.un.org

詹姆斯·洛夫洛克

作为用整体方法解决全球问题的元老，詹姆斯·洛夫洛克（James Lovelock，1919—　）对我们应该如何构建人与环境之间的关系这一问题做出了很大的贡献。1972年，他在为美国国家航空航天局（NASA）工作时，首次提出了“盖亚假说”。从本质上讲，他和他的支持者们提出了一个观点，即世界应该被看作一个单一的、复杂的实体，它能够自动调节以达到稳定，因此可以自我修复。这一观点中灾变论方向的观点是，人类和他们的行为已经使得盖亚超出其调节和支持自身的能力，有一个不可避免的崩溃的时刻即将到来。现在这个理论被许多领域的科学家们严厉批评，包括理查德·道金斯（Richard Dawkins）和斯蒂芬·杰伊·古尔德（Stephen Jay Gould）。

人口金字塔

严格地说，对人口结构的分析可以通过将数据细分为任意子群体来完成，包括性别、种族、智力等分类标准。对大多数人来说人口结构的研究就意味着一件事，即人口金字塔（图32）。如果要给它正确命名，应当叫作年龄–性别关系图。

一个国家的人口被按性别和5岁间隔年龄群组划分。图32的左侧是底部很宽的扩张型人口金字塔，标志着出生率较高的国家（DTM的第二或第三阶段）。中间是一个具有较窄金字塔形状的模型，但它仍有足够的基数来保持连年的人口增长（从第三阶段进入第四阶段）。右边是一个需要移民劳动力的国家的人口金字塔模型，因为其人口正在衰减（第五阶段）。扩张型金字塔之所以叫这个名字，就是因为它底部的膨胀会随时间沿塔身向上活动，从而产生人口扩张。人口金字塔会显示以下情况：

图32　经典的人口金字塔

大量移民迁出
——年轻人（20~35岁）的移民迁出被称为“人才流失”。这可能会出现在国家尺度上，比如波兰目前的人口金字塔就是如此。同时，低收入国家的农村地区也会出现类似的现象。通常情况下统计是有偏见的，所以年轻男性的工作群体常常未被充分代表。然而，对菲律宾而言，大量移民出国的年轻女保姆也影响着金字塔的形状。

战争的影响
——这既导致了青年群体的减少，也导致了底部人口的暂时减少。战争的影响也可以在战后婴儿潮中被观察到——渐渐沿金字塔上升的骤增部分是由于重大冲突后的出生率快速恢复而产生的。

重大的社会和文化变革
——这是一种短暂的出生率的增加，其原因包括财富增长，“二战”后的婴儿潮一代在20世纪60年代步入成熟期，以及自由主义增强的社会背景。

经济移民的迁入
——这类移民通常年龄在25~35岁之间，可能有孩子。在人口金字塔中，这种骤增部分可能保持在同一个地方，因为通常移民会回到祖国，并被同龄的新移民取代。

总抚养比

下面这个公式可以解释为什么许多富裕国家产生越来越多人口老龄化的问题，并且需要公共服务去支持他们的需求。

如果你年过65岁，那么你就会被视作受赡养者。如果你在你的祖父母家生活，并且你的年龄小于16岁，那么你也可能是受抚养者。其他年龄段都属于分母的群体。只要失业率没有达到一个显著水平，那么这个分数的分母便能支撑上面的分子。

显然，在人口不断老龄化（我们曾称之为衰老人群，现在称呼已改变）的国家，总抚养比将会很高。总抚养比超过1意味着有较多的人在依赖较少的人来提供服务。从养老金到医院床位，这个简单的公式是很多困难的政治问题的关键所在。以下是在当代的政治和媒体中占重要位置的一些问题，这些问题直接关系到总抚养比：

迁移
——劳动力进入一个国家会补充公式的分母，帮助平衡抚养比。

私人养老金和储蓄
——这意味着虽然比率不改变，但受抚养者的实际生活要比预计的好，因为这些资金能够补充政府养老金。

领取养老金的年龄
——当然，有一种可以控制局面的方法，就是把人们从公式的分子移到分母。由于大多数国家都有法律禁止16岁以下的青少年工作，我们只能转移老年群体。在欧盟国家，标准退休年龄是65岁，但把它提高到67岁，有相当大的压力。在美国，对于1960年之后出生的人来说，退休年龄已经是67岁。然而，俄罗斯的情况非常严峻，死亡率非常高
(俄罗斯每年减少0.467%的人口。根据美国中央情报局《世界各国概况》的数据，按人口增长排序，俄罗斯在全部233个国家及地区中排第224名。)

，人口也在减少。虽然俄罗斯男性的退休年龄是60岁，女性是55岁，但在现实中，如果可能的话，即使超龄人们仍会想办法继续工作。

迁移

解释完人口金字塔，人口迁移的问题就自然而然地出现了。这或许是一个棘手的话题，但对接收移民的国家而言迁移的好处显而易见。对于一些国家来说，人口迁移甚至是必需的。谈到迁移，仍然离不开各种模型和分类。

被迫迁移
——因宗教、政治或其他信仰遭迫害，或出于性别或性取向的原因，都可能迫使一个人成为难民。根据联合国公约，任何难民都有权在外国申请庇护。“寻求庇护者”是指那些尚未申请避难的流离失所者，因此，这样的人不属于难民，或尚未成为难民。目前，有越来越多的环境难民（例如地震的受害者），但自2007年以来，联合国更倾向于使用“环境移民”这一术语。此外，被迫从一个地方迁移到另一个地方但不跨越国界的人被称为“境内流离失所者”。

自愿迁移
——所有自愿迁移都可能在不同的时间尺度上发生变化，比如，通勤就是一个流动和距离的例子。

引力模型

借鉴牛顿（Newton）的引力理论，预期的现象是，大的聚居地比小的更能吸引移民。另外，聚居地的吸引力会和地球的引力一样以指数级衰减。“大型物体更有吸引力”的理论是这类模型的原理的类比，不过在21世纪这些模型的价值有限。

李的地方效用模型

1967年，埃弗里特·S. 李（Everett S. Lee）提出了一种观点，即每一位自愿移民都是自主作出决定的。李认为，在迁移之前，你都会下意识或有意识地评估你现在的位置和你想去的地方。你会创建一个清单，列出每个地方的收益和成本，如果你将要去的地方的最终得分更高（地方效用），你就会迁移。李表示，这只在没有障碍——比如语言、签证或财务问题——的情况下才会发生。在有障碍的情况下，移民很可能会去一个中转的目的地。

聚落

自从人文地理学发展到包容更广的范围后，地理学家不得不划分出若干子学科，至此，关于人类聚落的研究成为人文地理学的基石。说到这里，最后一位真正能够提供完整的综合学科知识的伟大地理学家就是保罗·维达尔·白兰士（Paul Videl de la Blache，1845—1918）。1923年，他的著作《人文地理学原理》（Principes de Géographie Humaine
）在他死后出版。在他之后，这个宽泛的领域内的研究数量大幅增长，单凭一个人已无法整合。聚落研究且已成为地理学中的一个分支。当然，在城市化迅速发展的今天，低收入国家要考虑现代移民趋势对农村聚落的影响，高收入国家则要注意逆城市化现象，聚落研究仍然是一个活跃的地理调查领域。

保罗·维达尔·白兰士

保罗·维达尔·白兰士创立了一个最独特的国家地理学派。法国地理学派之所以引人注目，是因为它着眼于区域地理学而不是过程地理学。本章将进行这两个学派之间的对比，我们会介绍德国学派的工作和它的一些关键人物，如韦伯（Weber）和克里斯塔勒（Christaller）。1891年，维达尔·白兰士和吕西安·加卢瓦（Lucien Gallois）一起创立了《地理年鉴》（

Annales de Géographie

），这一学术期刊重点关注人类及其在当地环境中的行为的整体。

地点和位置

研究影响聚落的位置以及聚落的发展和衰落的因素十分关键，所以我们从这里开始讲起。地点与当地因素有关，如架桥点或者天然泉，而位置则涉及聚落之间的关系。最简单的记忆方法是地点的英文单词（site）比位置（situation）要短，因此地点描述的是更小规模的因素。

聚落形态

无论是最初使用的地图，还是后来向航空摄影发展，直到现在地理信息系统的出现，聚落形态（聚落的形状）都是一个关键的主题。聚落可以按照它们的形状以不同方式分为几大类。分布最广的类别是：

带状聚落
——村庄沿一条线形成，比如沿河流阶地或者河流本身，也常常在交通路线附近出现。

团状聚落
——这类聚落或许有一个中央焦点，比如水井、绿地或十字路口，或是“三圃制”的结果（该系统指的是多个三角形耕地以聚落为中心，如此一来公民不仅可以在每块耕地上都分到条状的土地，还能最有效地利用每条土地）。当然，在封建制的英国，封建主也注意到，这样的团状聚落的人口也正好方便他们招募军队，或者征收什一税（谷物收成或赚取的钱财的十分之一需要上交）。

乡村聚落何时变为城市？

在过去，城市和乡村聚落的界限是很容易划分的：城市里有工厂以及配备防暴装备的警察，而乡村里有拖拉机和骑自行车的执法人员。不过，汽车的出现改变了一切。交通往返变得更加便捷，更多的人甚至能够在乡下买第二套房。现在，乡村居民可以在城镇的边缘与城市的商业区购物，城市居民可以在周末出城采购。世界已经大为不同了。

最初的聚落

在末次冰期最后出现的新石器革命，是寻找人类聚落最好的起始点。在距今大约10 000年前，气候变化给世界带来了生机，植物栽培和动物驯化也开始了。在尼罗河谷较低洼的地方、印度河河谷和新月沃土（位于现在伊拉克的底格里斯河和幼发拉底河之间），我们发现了第一个聚落出现的证据。这些具有田园风情的农业地区有着温暖的气候、充沛的河水和肥沃的冲积土，随着农业产量的增加，人们似乎能够从事非农业的活动了。这也意味着，需要四处游荡寻找食物的狩猎采集时代结束，取而代之的将是充满比萨外卖的现代世界。从山羊、狗和小麦开始，城市化的整个过程就此拉开序幕。

城市化

从统计学上看，城市化这个词仅仅指的是一个国家住在城市地区的人口。在联合国对城市化的定义里，还加上了从乡村到城市的迁移这一概念。不管怎么看，这都是城市居民向乡村居民、城市向乡村的扩张。随之而来的是政治和经济重心的转变，不可避免地导致城市精英的独裁。2008年，全世界已有超过一半的人口住在城市里，全世界已经正式城市化。全球95%的人口居住在地球10%的土地上。这也难怪我们觉得拥挤。

什么时候是村落，而不是小村庄？

由于每个国家都对聚落大小有自己的定义，几乎不可能用当地的分类名称来进行国家间的比较。例如，丹麦的一个城镇可能只有250人，而在日本则需要30 000人聚居才能被称为城镇。

一般的盎格鲁–撒克逊聚落的层次结构是：

孤立的居住地
——只有一两栋建筑，没有明确的聚落中心。

小村庄
——人口在100以下的聚落，就算有一些社会服务运营也很少。

村庄
——村庄有各种大小，可能是只有一家店铺的百人村，也可能是超过千人居住的大型村庄。

城镇
——这类聚落同样是大小各异的，但城镇必须能够提供许多服务，最多有10万居民。

城市
——这种聚落的人口规模变化很大，并且能够提供更高级的服务。

复合城市
——当两个及以上的城市发展成为一个整体的城市实体时，便成为复合城市，它通常拥有数百万的人口。

大城市连绵区
——法国地理学家让·戈特曼（Jean Gottman）第一次用这一术语来描述美国东部的海滨地区，他借用了刘易斯·芒福德（Lewis Mumford）1938年的著作《城市文化》（The Culture of Cities
）中的说法。这个词通常局限于指代经典的特大城市：

• 旧金山——美国西海岸

• 波士华地区——美国东海滨

• 东京—大阪—神户——超过一半的日本人口生活在这里，共计1.27亿人。

但是随着工业和城市的快速发展，越来越多的地区都开始争取这个头衔。虽然芒福德最初认为这个标签对聚落及其居民有负面的含义，但现在，它更像是一种带有民族自豪感的徽章。

克里斯塔勒和他的高效六边形

正如前文介绍的那样，维达尔·白兰士创立了系统的法国地理学派来研究人与环境之间的相互作用，德国学派则非常不同。通过在模型中限制自然条件的权重，德国学派得以研究造成各种现象的人为因素：阿尔弗雷德·韦伯（Alfred Weber，1868—1958）重点关注工业，约翰·海因里希·冯·杜能（Johann Heinrich von Thünen，1783—1850）则研究农业，然后就是克里斯塔勒。沃尔特·克里斯塔勒（Walter Christaller，1893—1969）仍然是聚落分布研究的“教父”。在对德国南部乡村聚落的布局和层次进行了研究后，克里斯塔勒提出了中心地理论。他的研究试图解释为什么有些聚落变得越来越重要，而另一些却没有。如图33所示，他借助六边形图形解释了他的理论。你可能还记得，曾经在地理课上被要求学会绘制这个六边形组成的图。

这个理论的本质在于，中心聚落将被证明是区域中能够最有效地利用全部消费者的地区。在图33中，每个中心地点都得到其周围次级聚落的1/3的消费者。

1/3+1/3+1/3+1/3+1/3+1/3=2

图33　克里斯塔勒的k=3网络

如果你再加上中心地点本身就有的消费者，便得到了3。克里斯塔勒把这个叫作“k=3网络”，并且用它解释了为什么乡村地区的聚落必须要融入它们当地的层级。这是最有效的聚落排布，这样一来，消费者和卖家（在他的模型里主要是农民）就可以将他们的选择和市场规模最大化了。克里斯塔勒也提出了另外两个完整的模式：将运输距离最小化的“k=4网络”和确保影响没有重叠的“k=7网络”，而后者能达到有效管理的理想状态。

城市土地利用的模型

一旦城市开始经历工业发展和社会变迁的各个阶段，它们的形态就令规划者、政府人员和寻觅好学校的中产阶级颇感兴趣。三大模型中两个被研究得最多的模型都来自于芝加哥学派，并代表着社会生态学在城市研究中的应用。这些模型自20世纪上半叶起就有许多局限性，并不适用于像中国和巴西这样的新兴城市。但作为一个起点，它们仍然很重要。

E. W. 伯吉斯的同心圆

1925年，社会学家E. W. 伯吉斯（E. W. Burgess）提出了他对不同群体在城市的分布区域的简化分析（图34）。虽然仅基于美国城市（几乎完全基于对4个城市的观察，其中很大比例是芝加哥的情况），但该模型是大多数读者最为熟悉的。伯吉斯主要借助了竞租理论来构建他的模型。伯吉斯作为社会生态学家，借鉴植物生态学中的理论提出，按照不同的经济支付能力，不同的收入群体会在他们的经济能力能够承受的地区聚居。虽然这个理论对于那些知道伦敦或纽约居民住在哪里的人来说，似乎并不复杂，但把一个领域的理论应用到另一个领域绝对是伯吉斯的专利。

图34　伯吉斯的同心圆

*战间期指从第一次世界大战结束到第二次世界大战爆发的这段时间。

霍默·霍伊特

1939年，同样主要借助对芝加哥的观察，经济学家霍默·霍伊特（Homer Hoyt）稍微修改了伯吉斯模型。利用同样的竞价和获得最理想位置的原理，他绘制了一个城市的理论性增长模式（图35）。例如，在巴黎和伦敦这样的城市，风景如画的河流穿过城市，会出现一个有额外价值的走廊地区，人们愿意在这里买河景房。霍伊特指出，那些有车一族拥有住得更远的能力，因此这一人群的增长也会沿着交通路线展开。霍伊特的理论常被最紧密地联系到种族群体和位置的相关性，并用于解释少数民族聚居区的形成。可以确定的是，当洪水越来越普遍时，将会有很多人出售自己的临水住宅，从而影响更多的城市变化。

图35　霍伊特的扇形模型

竞租理论

竞租理论就是伯吉斯模型背后复杂的科学基础。

图36显示了不同功能商户在租赁土地时的竞价能力，随土地距城市中心的距离而变化。在流行出城购物的时代来临之前，城镇的中心就是消费中心所在的地方。商铺必须位于公共汽车站和火车站附近，因为这些公共交通会带来大量购物的人群。请注意，许多经典模型都是在“邪恶”的汽车大肆影响我们的社会之前提出的。城镇的边缘会出现旧厂房和工业设施，工人们会住在附近。你赚的越多，你就越有能力逃离内城的臭气，并享受更多空间。自从汽车开始对人和道路施工者发挥影响以来，事情已经有了很大的变化。

图36　竞租理论

哈里斯和厄尔曼看到了未来……

到1945年，事情已经飞速发展。在昌西·哈里斯（Chauncy Harris）和爱德华·厄尔曼（Edward Ullman）的论文《城市的本质》（The Nature of Cities
）中，他们展示了多核心理论，这个理论模型比之前的任何城市发展模型都更具前瞻性（图37）。在这个模型中，汽车的使用改变了工作地点和住房的位置之间的关系，其结果是市郊商业区和高级住宅区的发展。哈里斯和厄尔曼研究了更广泛的城市案例，但仍然只包括了北美地区的城市。

图37　哈里斯和厄尔曼的模型

新城市主义

作为一项只有30年历史的运动，新城市主义寻求重新审视城市和它们运作的方式，让城市不再受汽车和竞租理论主宰，而是以可持续理念和居民的生活质量为驱动力发展。新城市主义聚集了建筑师、规划者、发展者、政客和学术界人士，它的影响正在扩大，并像一把雨伞，包容那些“直系会员”之外的人，比如杰米·勒纳（Jaime Lerner）。

杰米·勒纳和库里蒂巴

勒纳曾任巴西的巴拉那州的州长，他是依靠其在该州首府库里蒂巴市的业绩而获得声望的。作为一名城市规划者和建筑师，勒纳为库里蒂巴引进了一系列简单直接的计划，目的是改善城市运行方式，从而提高市民的生活质量。他首先关注的是交通。他重新组织并提高了服务的优先级，这样，更多的库里蒂巴居民就能够乘公交车而不是开自己的车。另外，他将购物区域设置成了步行区，并开创了一个家庭回收计划：通常在最贫穷的地区，人们能够用带到垃圾车去的回收物品交换食物。自此，勒纳一直在推广很多简单但有效的、能使城市可变得更好的方式。

世界级城市

世界级城市这一概念可以追溯到1915年。帕特里克·格迪斯（Patrick Geddes，1854—1932）在他的《进化中的城市》（Cities in Evolution
）一书中使用了这个词，同时，他列出了一个他认为在全球范围内城市间相互联系水平最高的城市清单。通常，这些城市是超越国界的文化、政治和经济中心。1998年，全球化与世界级城市研究小组与网络（GaWC）发表了第一项关于这些地方的权威研究结果（表17）。

所以，有一个绝对的世界级城市清单吗？当然没有。毕竟，伦敦或者纽约这样的经济“发电厂”和悉尼纯粹的快乐生活哪里有可比性呢？

表17　世界级城市一览

1. GaWC将全球城市主要分为三个等级（alpha，beta与gamma），每个等级内部又会用加减号来标记级别。此外，还有“高度自足”与“自足”两个等级。——编者注

2. 包括每个聚落的城市场（中心城市的影响范围）的数据，便于国家间的对比。

3. 包括东京—横滨人口。

产业和能源

产业划分

在过去的数十年里，随着“第五产业”的出现，一场革命开始了。我相信在互联网和手机时代之前，我们只有4类产业。如果你还要再往前回溯，那就是三类。

克拉克模型

在克拉克–费希尔模型中，主要有三类产业——第一、第二和第三产业。这些产业随着国家发展而变化，更多的工作模式的出现是导致这种模型增加的原因。

第一产业
——产品直接取自于自然的产业，包括农业和渔业等。

第二产业
——对初级产品进行加工制作的产业，从为了啤酒口感而生产啤酒罐部件
(为了使啤酒口感更绵密，健力士啤酒公司（Guinness Beer）研发了一种球形塑料部件（widg）加入啤酒包装中。加入小球后，倒出的啤酒泡沫会更浓稠。——编者注)

（人类智慧高度的绝佳展示），到马尼拉组装电脑零件的工厂都属于这一产业。

第三产业
——对于你我来说，第三产业就是服务行业。只要没有一种有形产品的产业都可以划入这个类别。从性工作者到足球吉祥物，这一类产业中包含广泛的道德与非道德的行业。

增加的第四产业对我们来说就是研究和发展部门。第五产业则划定为健康及某些教育和研究这样的服务行业。这就留下了智力活动——政府、文化、图书馆、科学研究、教育和信息通信技术。而其他所有非第一产业和非第二产业的行业被分到了第四或第三产业。

工业区位论

阿尔弗雷德·韦伯与冯·杜能以及克里斯塔勒齐名，是一名伟大的德国经济学家–地理学家，他使用数字建模来总结其观察到的周遭事物。在微芯片和手机都还没出现的时代，韦伯就提出了原料指数。

韦伯的原料指数

在一个简化版的世界里，韦伯分析了一家有一个市场和两种原料的工厂。如果这家工厂的老板想要赚取最大的利润，那么他们就需要找到最低成本生产点（LCML）。如果该行业有两种重型的原料，韦伯预测，LCML将会离原料的原产地更近，以减少总体运输成本（这也解释了为什么早期英国钢铁制造业位于南威尔士和英格兰中部地区的煤田附近，而德国的钢铁制造业则由鲁尔区山谷的煤和铁矿床孕育）。在这些最初的原产地耗尽其原料后，进口的原材料反而更加便宜。这是由于超大型油轮船的尺寸不断增加。于是，沿海地区有了竞争优势。尽管韦伯当年面对的是一个完全不同的工业生产世界，但是他的模型稍作调整仍可以很容易地解释现代的变化。当某个行业的原料指数大于1时，也就是在生产过程中损失了重量，该行业就可以称为原料导向型。相反类型的行业是以市场为导向的，酿酒行业就是一个很好的例子。

发展中国家的产业

跨国公司的出现、运输成本的降低、国家政治的稳定、贸易集团的形成，以及海洋运输规模的增加，都促进了低收入国家各种产业的发展。传统的理论认为，第一和第二产业会首先搬到最低成本生产点，然而这种现象已经因为互联网的出现而不复存在了。有了网络，各种属于第三产业的行业，从机票销售到房屋贷款抵押，再到信用卡公司的客服服务，都可以被外包出去。印度已经在第三产业的外包业务领域遥遥领先了。此外，印度自己的跨国公司的增长也很迅速，其中以印度塔塔集团（Tata）为代表，该集团通过一系列收购，现在已经在全世界拥有众多知名工业品牌。

正规和非正规产业

正规的雇佣关系包括强有力的监管并赋予工人保护性权利，非正规的产业中并没有这些保障。尽管由于非正规产业的特点，其规模很难测量，但根据预测，近75%的非洲撒哈拉沙漠以南地区的工人在从事非正规产业的工作。在低收入国家的城市规划外的聚居地（贫民窟），有人估计这个数字几乎达到100%。对于政府来说，如何处理这个问题是两难：是应当冒着掀起社会暴动并降低许多人生活水平的风险来执行监管和税收，并将这些税收用于地区的长期发展，还是就干脆接受现实，为了参与其中的人们而不将雇佣关系正规化并为此放弃税收？当然，许多国家都因为不愿将它们的非正规产业正规化，在罗斯托式发展的道路上停滞不前。

能源

根据热力学第一定律，能量既不能被创造也不能被消灭。有两种基本的能源——存量和流量，通常被标记为不可再生和可再生能源。化石燃料是植物和动物的遗体在数百万年间被碾碎、挤压和加热的成果，是一种能量的生物储存形式。当化石燃料燃烧时，能量释放，被人们捕获并利用。无论是加热蒸汽产生的电能，或是通过汽车发动机的活塞杆转化而来的动能，能量利用的原理是一样的。当然，问题是我们快把这种能源的全球存量用光了。相比之下，地壳（地热）、海洋（潮汐、海浪及洋流）和大气（风和太阳）中都有能量，因为这些能量并非存量式资源，它们将不会枯竭。可再生能源的本质是利用流量式能量来减少对逐渐枯竭的化石燃料存量的依赖。鉴于此和各地燃料安全的考虑，世界各地都设立了许多目标来减少不可再生能源的使用，例如，欧盟的目标是到2020年，20%的能源来自可再生能源。

旅游业

休闲、娱乐和旅游业

旅游业是世界上最大的产业。如果你想知道休闲和娱乐之间的区别，在这里可以告诉你其区别的关键在于你的活动：休闲包括任何不是工作的内容，而娱乐则意味着你在做某些事情。世界旅游组织将游客定义为“在通常的环境以外的地方停留超过24个小时，连续不超过一年，为休闲、商业和其他目的旅行并且不在访问地从事的活动中获得酬金的人”。

最热门的旅游城市

国际旅游业是出了名的善变，但是以下表格中的数字还是能给我们提供一些最常出现在榜单前十名位置上的热门城市（表18）。

表18　热门旅游城市

旅游业的发展

自第二次世界大战结束以来，世界各地的旅游业都有着突飞猛进的发展（图38）。一旦处于任何新文明社会顶层的人有了他人为其提供的食物和财富，他们就有了可以用来休闲的时间。回顾历史，印加人、玛雅人还有法老们肯定都指派别人帮他们照看宫殿，从而有时间来玩一轮常识智力问答。不过，真正懂得享乐的还要数罗马人和希腊人。众所周知，罗马人在城市周边更凉爽的小山里建起自己的行宫，挥霍大把大把的休闲时间进行与众不同的放松活动。

图38　从游客角度看全球旅游业

自20世纪50年代末以来，旅游业全面迅猛地增长。以下是一些明显的原因：

• 有带薪假期的人数增加。

• 平均可支配收入的增加（将这些收入用于休闲）。

• 交通技术的提高——减少距离带来的阻力。

• 更多的道路和更高的速度。

• 汽车拥有量增加。

• 航空业发展，包括战后军事转民用的训练有素的飞行员，以及大量飞机。

• 旅游行业的发展。

• 媒体毫无疑问地助长了许多人出行的渴望，比如从一块更不为人知的岩石跳下，或与一条更危险的大鱼共游。这种对愉快边缘的渴望促使退休的有钱人、间休年

(间休年（gap-year）也称间隔年，通常指西方国家的青年在升学或毕业后选择休息，做一次长期的远途旅行，时间多为一年。——审校注)

的旅行者和爱与邻居攀比的人不断探索世界。

旅游业是一股正能量？

许多人的第一反应或许是：旅游并不一定能成为一股正能量。但偶尔以乐观主义的态度看事情或许也不错。

经济问题

从积极的角度讲，游客带来的外汇肯定是好事，因为它能促进当地经济产生“乘数效应”，并为国内生产总值（GDP）做贡献。即使一些第三产业的服务并不健全，在这里值得补充的是，旅游业或许可以带给当地的乡村居民更大的食品销售市场。这样一来，潜在的好处是可以阻止人们涌向城市。在低收入国家，或许任何能降低城市化速度的事情都是有好处的。

旅游对经济的负面影响可能包括物价猛涨，从食物到土地的涨价都得由当地人承担。其次，对旅游业的维持需要有资金投入基础设施的建设。如果这些基础设施使更多人获得电力供应或者干净的水源，那么也会有更多人受益。目前，旅游业对经济发展的最大负面影响是相对的收益漏损。如果你在一家国际连锁宾馆入住，你产生的利润也许会漏损，在宾馆所属的国家被扣税。你所住宾馆里的经理们可能是训练有素的公司精英人士，他们的美元工资会直接打入他们在美国的银行账户里。最后，还有产品的漏损。比如，世界上最国际化的啤酒品牌（在世界上大多数国家均有售的品牌）是“喜力”，鉴于大多数游客来自欧洲，这将是很多人想选择的牌子，所以旅游目的地也必须进口这种啤酒或者在当地持执照酿造。

除上述这些之外，还有潜在的依赖问题。靠旅游业发展的国家其实将自己置于很危险的境地。一旦因为全球性萧条，或者游客担心恐怖分子威胁而不愿坐飞机，或者仅仅是因为发现了新的度假胜地，这些国家都可能发现机场不再有那么多游客降落，音乐不再连续播放，街道不再满是行人，而这一切并非它们自己的错。

环境问题

对一些人来说，重新开发一个古色古香的希腊渔湾，或者砍掉一片红树林来建包括一切费用的度假飞地，听起来是不可理喻的事情。不幸的是，游客会带来金子！关于旅游业的环境影响和经济价值的争辩是这一领域最多的讨论。可以这么说，无论是自上而下发展旅游业的突尼斯政府，还是自下而上发展的津巴布韦CAMPFIRE项目（本土资源公共区域管理方案），环境与经济之间的平衡并不总是有利于环境。不过，这里也是事情开始出现转机的地方，因为旅游业已经发现了最新的、有利可图的市场——生态旅游业。

文化问题

在遥远的未来，我们都将成为真正的全球公民。在麦当劳、可口可乐和达美乐比萨的滋养下，我们将驾驶着福特车前往英国机场集团（BAA）管理的机场，搭乘维珍航空公司的航班，入住假日酒店。当然，与此同时，我们都会听着iPod（苹果公司音乐播放器）里的玛利亚·凯莉（Mariah Carey）的歌。瞧，那个时候我们将会实现真正的全球化。

旅游业建模

如果你研究过旅游业，那么你唯一真正见过的模型或理论可能就是巴特勒模型（图39）了。

图39　巴特勒模型

如果你毕业于任何产品营销的专业，你就会知道图39的巴特勒模型其实就是产品生命周期。最具代表性的例子是度假胜地的周期，它真的不是什么深奥的科学。阶段1就是，随着越来越多的人来访，一个度假胜地被“发现”。然后当地社区开始利用这一机遇并参与发展（阶段2）。随着时间的推移，该目的地的人气开始增长，附近的设施也得以开发。因为游客数量上升和收入增加，这成为许多度假胜地的“黄金时代”。但也正是在这稳固时期，许多度假胜地错过了为下一阶段发展做准备的机会，同时竞争更激烈，游客的口味不断变化。有些度假胜地可能会发生变化并设法复兴，而另一些则会停滞不前或就此衰落。

累积因果理论或“乘数效应”

贡纳尔·默达尔（Gunnar Myrdal，1898—1987）是一位瑞典经济学家，他把一个在某地建立起来的新产业（如飞地酒店）所带来的各种经济影响全部归纳起来，命名为累积因果理论。他在1974年成为了诺贝尔经济学奖得主之一。图40说明了来自游客的钱可以在一个区域扩散开来，带来的效益远超过最初的接收者。当然，就像在底特律或考文垂的汽车厂倒闭一样，旅游景点的消亡可能会迅速发生，而且并不能归咎于那里的人。正是因为这一原因，2004年印度洋海啸之后，很快就出现了各种针对游客的呼吁，希望游客不回避受灾的区域。来自游客的财政收入也许会变幻无常，但作为援助，这笔钱是至关重要的。这也是为什么在2010年海地地震之后，尽管太子港遭受到了大规模的破坏，但游轮仍被恳求继续前往海地北部海岸。

不幸的是，这一理论似乎最经常以其招人厌的“表兄”的形式出现——负面乘数效应。

图40　乘数效应

发展

冷战期间（1945—1991年），全球国家的划分完美地反映在了那些给不同富裕程度的国家贴的标签上。“第一世界”通常指的是美国等发达国家，“第二世界”是新兴的工业化国家，剩下的就都属于第三世界。在21世纪，对于第三世界这一术语的运用无疑是偷懒的，但它持续出现在媒体上以及大众的口中。在全球化背景下，这一划分的内在阶级性也变得多余，各个国家都开始迅速发展了。

南北划分

1969—1974年的联邦德国总理维利·勃兰特（Willy Brandt），首次提出了在20世纪70年代被称勃兰特线的概念。勃兰特线将世界地图一分为二。富有的国家在北方，而贫穷的国家在南方。这条线今天仍然被使用着，虽然许多国家的发展已经改变了这条线的确切位置，但整体的概念仍然被保留了下来。

多年来，随着自由主义、政治正确和常识的影响，发达和相对不发达的标签已经改变了。我将踩着重塑这一概念的雷区，向读者简要介绍我们是如何得到高收入国家（HIC）、低收入国家（LIC）和中等收入国家（MIC）这些概念的。是的，现代世界充满了HIC、LIC和MIC。

从发展中国家到南方国家
——“发展中”这一标签带来的负面含义促使勃兰特做出了语言上的改变。

从南方国家到LDC
——在20世纪80年代，人们意识到贫困是一个相对的问题，于是各个国家被划分为了较发达国家（MDC或MDW）和欠发达国家（LDC或LDW）。

从LDC到LEDC
——在20世纪90年代，我们意识到对于大多数人来说，生活中有许多比现金更重要的东西，于是开始认可其他的发展因素。最主要的区别在于，生活质量的度量被提出，取代了一般的生活水平指数。于是，所有课本都不得不被重新改写，所有的老师也得熟悉经济欠发达国家（LEDC），经济发达国家（MEDC）和新兴工业化国家（NIC）。新兴工业化国家指的是自1950年以来经济迅速发展的国家，比如韩国和马来西亚。

从LEDC到LIC
——这种称呼在近几年才开始出现在考试委员会的教师规范上。世界一直在改变，联合国或者国家统计中心的文书人员要想出新的理由来保住他们的饭碗，新的命名就会出现。LIC这个概念是联合国世界银行基于国民总收入（GNI）来划分的产物。GNI就像曾经的GDP一样，但包括付给国家的利息和分红（当然要减掉付出的）。随着世界在商业层面变得更加全球化，这个统计数据应该会被长期使用。

金砖四国

在外交和地缘政治圈里，有一个缩写打从我们学生时代开始就一直在挑战所谓的“旧世界秩序”。巴西、俄罗斯、印度和中国这4个国家的英文首字母连起来是“BRIC”，因此被称为金砖四国。这个名称最初是高盛集团在2001年对这几个国家的称呼，如今已经被媒体广泛使用了。有人相信，到2050年，金砖四国的财富总值将比G6国家（六国集团）的总值还要高。

什么是发展？

衡量发展

比较一起长大的两兄弟可能很容易，你可以说“他比他哥哥聪明”。比较两个或以上的短跑运动员可能也很容易，“他们都比尤塞恩·博尔特（Usain Bolt）跑得慢”。但是，如何比较有着不同文化、不同价值观、问题和资源各异的国家呢？答案是统计数据。

生活水平

如果告诉你某国家在移动电话拥有者百分比的排名中排第8，这有什么用？（比如英国的这一百分比居然高达123%。这也很好地证明了这种数据的无用性。）如果你觉得这有用，那么我确定你一定属于非要把每个苹果和橘子都测量一遍并且比较它们的那种人。人均国内生产总值依旧是衡量生活水平最常用的指标，尽管最近，人均国民总收入已经取代了它。所有这些度量都反映了国家的经济状况，并隐藏了社会中的种种不平等。于是，现在，这些指数通常和生活质量指标一起使用来互相补充。

生活质量

成百上千海外慈善机构的杂志广告告诉我们，一个国家的居民的生活照片比干瘪的数据能传达更多信息。生活质量指标的目的，就是试图达到图像所具有的作用，让我们从中瞥见某国家人民的生活。表19列举了数个国家各个标准的不同数值，以展现它们在不同方面的表现。筛选过程中并没有运用任何随机化、系统化或者分层划分的方法。

表19　各个标准的对比

1. 该指标定义为，在出生后一年之内死亡的婴儿的数量。数据来自2009年美国中央情报局《世界各国概况》。

2. 联合国教科文组织给出了一个标准，即15岁及以上人口中可以阅读并能够写一个关于他/她日常生活的简单短句的人群所占百分比。

3. 人类发展指数（HDI）是目前比较国家时常选择的依据。这个综合指数的最高值是1.000。它包括的元素有预期寿命、成人识字率和国内生产总值。该指数于1990年开始使用。数据来自2009 UNDP。

注：在括号里列出的排名是包括了所有国家在内的排名，所以超过了通常的193个联合国正式成员国。

世界上的国家总数

正如本书中众多其他表单一样，对于世界上到底有多少个国家这个问题，没有一个绝对的答案。因为有的国家其实是公国，有些国家也因为统治所属而存在争议。表20是整体情况的总结。

表20　国家总数的统计

*美国中央情报局《世界各国概况》的数字最大、因为它把世界再细分为“世界实体”，比如英属曼岛。

经济发展的阶段

许多人相信，所有国家都会经历和英国、其他欧洲国家以及美国一样的发展过程和阶段。好消息是，尽管印度人在指标上排位很低，但他们用自己的火箭和卫星科技来跟踪鱼群，帮助渔民维持生计。换句话说，你可以通过复制前人成果的方法跳过一些发展阶段，而不是自己白手起家。在第二次世界大战结束后，日本的本国工业被摧毁，不过日本人发现他们可以用自己的方式进行当代的发展。

罗斯托经济发展模型

1969年，沃尔特·罗斯托（Walt Rostow）提出了这个精练的模型（图41）。该模型基于欧洲国家和美国的经验，显示了这些国家是如何发展的，并通常被用于预测其他国家将会走的路。为什么它仍然被叫作“起飞模型”？很简单，因为从第一批介绍这个模型的教科书到现在，模型中的每个阶段都对应了一种型号的飞机。

图41　罗斯托经济发展模型

• 传统社会阶段——小鹰飞行器

• 准备起飞阶段——“一战”双翼飞机

• 起飞阶段——波音747

• 走向成熟阶段——协和式超音速喷射客机

这个模型中十分关键的一点是，罗斯托认为，一个国家需要把每年5%~15%的国民生产总值（GNP）重新投入到发展中，才能度过关键的起飞阶段。尽管受到许多批评，模型中这个重新投资的观点，能帮助解释为什么许多低收入国家无法发展起来。债务偿还、灾害、突发事件以及大量人口增长，都蚕食着社会或政府可能用于发展的投入。

环境决定论

这一观点可以追溯到斯特拉波（Strabo）。直到现在，有人在分析欠发达地区的起源和成因时仍用这种理论来解释。最简单地说（也是最不合适的说法），环境决定着人和他们的文化。在20世纪20年代，该观点（叫它理论是对理论这个词的玷污）就被大多数人否定，但理论中的某些观点仍然沿续了下来，这也成为如今很多问题的含蓄解释。

援助

就像盒子里的巧克力一样，援助有许多不同的形式或种类：甘甜的软心糖是来自非政府组织（NGO）的慷慨解囊，而暗藏恶意的香橙奶油则像限制性援助。相比可靠、廉价并能在分散的乡村地区工作而不会酝酿革命的NGO援助，限制性援助顾名思义，就是有局限的。把本国未来的支出和援助国捆绑在一起总让人感觉不太自在，但需要被援助的国家通常没有选择，而有时这种安排也对双方都有好处。

NGO
——提到援助，人们通常首先想到非政府组织或者慈善机构。全世界的国际非政府组织大约有4万个，而每个国家数量不等，在英国大约有17万个，而印度则有将近200万活跃的机构。这类机构不在政治上站边，它们中立的立场对于获得准许以帮助需要的人们十分重要。

限制性援助
——从根本上说，这种形式就是提供援助的政府在给予援助时附加要求，使未来受助国必须从它们那里购买服务或者商品。喜人的是，限制性援助正被逐渐取代，英国在2001年就彻底取消了这一援助方式。同年，经济合作与发展组织（OECD）也开启相关程序，于2002年新年那一天消除了限制性援助。

双边援助
——双边援助指一个援助国给予一个受助国的援助。这种方式常见于曾经拥有殖民地关系的两个国家之间，例如，英国在三年内向印度提供了8.25亿英镑的双边援助。显然，这种给予背后有一丝为历史补偿的意味。

多边援助
——对于看24小时新闻的人来说美国国际开发署（USAID）就像《陆军野战医院》这部电影对某个年龄段的人群那样熟悉。然而，你可能不太熟悉欧洲援助合作办公室（EuropeAid）。这是欧盟委员会负责组织对非欧盟国家援助项目的部门的名称。除了联合国，欧盟是最大的双边或多边援助给予者，每年经手全世界60%的援助。

艾滋病对发展的影响

美国国际开发署的执行主任彼得·皮奥特（Peter Piot）认为，艾滋病已经成为了“发展的最大障碍”。全世界感染艾滋病病毒的人口中，有约66%都生活在非洲撒哈拉以南地区。现实是残酷的：直接的医疗花费是每人每天30美元，而这些国家的平均健康开支只有每天10美元。这一疾病的特性使得健康工作者——这些最被需要的人——十分容易受感染。1999—2005年，博茨瓦纳损失了17%的卫生保健工作者。另外，艾滋病对农业的影响也令人震惊，到2020年，马拉维的农业劳动力会比它应有的人数减少14%。

世界上如此多的国家都在和艾滋病抗争，仅仅是为了勉强维持经济的稳定，罗斯托式的发展还需要等待一些时日。

后记

我的妻子可以仅根据法国汽车车牌上的两个数字分辨出它来自哪里。我的美国朋友可以背出美国每个州的徽章，我的澳大利亚哥们儿可以把英国的国王和王后们倒背如流。曾经，擅长地理学意味着善于记忆事实和数字及地点和河流名称。这种“熟记海岬和海湾”式的地理学随着对自然和人类活动调查增多，而在20世纪60年代末开始消失了。最近，由于人们意识到大量知识的出现，一个更具描述性的学科焦点已经开始出现了，也就是所谓的“地理学的计量革命”。

那么，在21世纪，地理学的重要性到底是什么呢？在这个各种信息圈迅速增长的世界上，我们更加需要一个整体的视角来把多元的新发现联系起来。没有任何一个问题是独立存在的，事实上，地理学家常常因媒体把目光局限在对单一事件进行简单的分析而感到沮丧，我们应当考虑更广泛的人类和自然世界的综合影响。当然，气候变化是最有预见性的展示。正如2009年哥本哈根峰会的失败教训所显示的那样，处于不同经济发展阶段的国家之间达成共识恐怕太难，毕竟每个国家有不同的优先事项和不同的资源。接下来，我们将继续目睹“气候门”
(“气候门”即气候研究小组电邮争议事件，是指在哥本哈根气候变化大会前夕，东安格里亚大学的气候研究小组被黑客入侵，一系列电子邮件和档案被公开。许多气候变化怀疑论者认为，那些电子邮件是为了有意将气候变化归咎于人类活动，并模仿水门事件将此事命名为“气候门”。——编者注)

和“冰川门”
(“冰川门”指政府气候变化专门委员会报告中关于冰川的错误表述。这一表述称“喜马拉雅冰川将在2035年消失”。——编者注)

带来的愤怒破坏未来任何可能达成的共识。所有的气候变化争论都有另一个生死攸关的问题：危机四伏的海岸、河漫滩地区过多的人口，和厄尔尼诺现象相联系，而厄尔尼诺现象又与极端洪水有着千丝万缕的关联。所以，许多类似的问题都需要用一个整体的视角看待，也意味着需要地理学家的参与。现代地理学是一门了解自然世界和人类世界内部以及两者之间关联的学科。此外，该学科也将使用像地理信息系统这样的技术，以简单的术语来帮助解释复杂的事物。

那么，为什么媒体会不愿意邀请地理学家做评论和分析呢？也许是“熟记海岬和海湾”时期的遗留印象导致的？也许有人确实以为地理学只是给地图填色的活动？如果你通过阅读本书意识到地理学不仅仅是填色，或者在常识问答游戏里能够回答出一些蓝色栏的地理问题，那么我们就做了一件了不起的事。

延伸阅读

Cool It: The Sceptical Environmentalist's Guide to Global Warming, by Bjorn Lomborg, Marshall Cavendish, 2009

An Appeal to Reason: A Cool Look at Global Warming, by Nigel Lawson, Duckworth, 2009

Six Degrees: Our Future on a Hotter Planet, by Mark Lynas, Harper Perennial, 2008

The Global Casino: An Introduction to Environmental Issues, by Nick Middleton, Hodder Education, 2008

Collapse: How Societies Choose to Fail or Survive, by Jared Diamond, Penguin, 2006

The Vanishing Face of Gaia: A Final Warnin, by James Lovelock, Penguin, 2010

The Map That Changed the World: A Tale of Rocks, Rui and Redemption, by Simon Winchester, Penguin, 2002

致谢

感谢我的家人的鼓励。感谢皮特·布尔与克里斯·约瑟夫让这本书从无到有。感谢克里斯泰勒和弗勒夫的帮助。

同样感谢戴维·伍德罗夫为本书创作的插图，同时感谢多米尼克·恩赖特与凯特·英斯基普。

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极简天文学

[英]科林·斯图尔特 著

柏江竹 译

中信出版集团

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目录

序言

第1章 早期天文学

第2章 太阳、地球与月球

第3章 太阳系

第4章 恒星

第5章 星系

第6章 宇宙

结语

图片来源

序言

我深爱群星，因此无惧黑夜。

——莎拉·威廉斯

（《老天文学家寄语》，1868年）

从记事起，我就被夜空深深地吸引着，这是我第一次热爱一种事物。小时候，大人们常常给我们讲一些童话故事，里面有小矮人、恶龙，还有女巫。但是在我的眼中，宇宙远远比这些童话故事更神奇。

一代又一代的天文学家为我们拉开了宇宙的帷幕，揭示它最深处的秘密。他们的发现令人叹为观止，不计其数的行星围绕着无穷无尽的恒星翩翩起舞，引力随着时间长河的奔流不息而不停地扭曲着空间。我们可以跟随原子的足迹，踏上从恒星的心脏到你的皮肤和骨骼的旅途。我们还向太阳系中的每一颗行星都发送了探测器，并在月球上的尘埃上留下了我们人类的足迹。

像宇宙这样巨大的尺度是令人望而生畏的，过去10年间，我一直在记录和谈论关于天文学的事情，却仍然觉得自己十分渺小。许多人都会打退堂鼓，因为他们认为学习天文学一定很困难，其实并不是这样的。这本书的目的就在于把广阔的空间拆解成易于理解的碎片，在这里你不会看到数学推导和专业术语，我只是想简单地向你讲述一下宇宙中那些最为迷人的景象。

我把一些我们尚未了解的问题和已经提出的猜测也一并写进了书中，不过回答一个问题的同时往往会引发出一些其他问题。我们仍不明白宇宙主要是由什么构成的，也不清楚宇宙中是否还存在其他生命形式。天文学家们仍在试图弄清楚我们所在的宇宙是否唯一，也还在探索时间和空间到底是怎样开始的。这些都属于一些较为基本的问题。

本书内容按照距离地球越来越远的顺序编排，从我们最早的天文发现开始，然后进入更广阔的太阳系，再前往更远的星系和宇宙边缘。我们的旅程将覆盖930亿光年的空间，横跨接近140亿年的时间。我精心地规划了一条线路，以便你能将整个宇宙掌握在手中，并且在这一路上发现你最感兴趣的东西。

那么，接下来就请和我一同踏上探索宇宙的旅途吧，希望你也可以像我一样爱上这片夜空。

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第1章

早期天文学

记录时间的流逝

很久以前，在我们的祖先看来，天空并不是行星、星系或者黑洞的住所，而是神的领地，它会给我们带来关于未来的预兆。一声霹雳可以用来表达上天的不满，一颗划过的彗星则是不祥的征兆。

不过，那时天空最重要的作用还是作为一座天然的时钟。在钟表、电脑和智能手机还远远没有被发明出来之前，我们的祖先发现天空本身运行的规律就可以指明时间。他们把太阳从升起到落下，再到下一次升起的循环周期看作“一天”，又把连续7天称为“一周”，并且用7个看起来和别的星星不一样的天体分别为之命名。

月亮的形状也在不断地发生着变化，在一段时间里先变大再变小，从一个小月牙变成耀眼的满月，然后再变回去。这样一次阴晴圆缺的变化大约需要30天，我们的祖先把这个周期叫作“一月”。随着时间的流逝，语言的不断变化让“月”这个单词最终丢失了一个字母（从moonth变为month）。同时，太阳的运动还遵循着一个更长的运行周期。每天早晨它会从东方升起，晚上从西边落下，每天正午它则会爬到这一天所在的最高处。不过，太阳每天正午时的高度并不总是一样的，持续观测几个月之后，你会发现太阳在天上画出了一个“8”字，这被我们称为“日行迹”。太阳画出一个完整的“8”字需要365天，古人把这个周期叫作“一年”。一年又可以分成4个季节，每个季节都有各自的气候特点。在春夏秋冬循环往复的同时，太阳则在天上沿着日行迹画着自己的“8”字。

10 000年前，我们的祖先建造了与自然规律相符合的巨大时钟。2004年，一个考古团队在苏格兰发现了一个大约存在于上述时间段的古老的石器时代遗址。到了2013年，他们弄明白了这片遗址为何建成这样。当年的工匠沿着50米长的圆弧挖了12个坑，每一个都代表一段完整的月相变化的周期（大约一个月），而这通常也就是一年的时间（偶尔当第一个满月出现在一月初时，一年中就会出现13个满月）。在那之后又过了5 000年，一些石匠在英国索尔兹伯里平原建造了一大圈巨石阵。站在巨石阵中，你会在正午太阳高度达到日行迹最高点的那一天（也就是夏至日），看到太阳正好从某一块特殊的石头（踵石）上方升起。

图1-1 在一年的时间里，太阳会在天上画出一个“8”字，天文学家称其为“日行迹”

今天，我们已经处于数字时代，我们四处奔波、终日忙碌，过着现代人的生活，却几乎对天空中的规律毫不关心。但对于古代文明来说，这是测量时间的唯一办法。他们对于太阳和其他恒星运动的广泛研究构成了现在的我们组织生活的基础。

探索地球的形状

如果有人跟你说中世纪的聪明人都以为地球是平的，你可千万不要相信，2 000年前的人们就知道情况并非如此。在这一点上，我们应该感谢的是古希腊数学家埃拉托色尼（Eratosthenes），他在没有出过埃及的情况下就发现了这一点——地球是圆的。

埃拉托色尼在埃及一个叫塞伊尼（今阿斯旺）的城市发现，在夏至这一天的正午，太阳会直射人们的头顶。于是，他做了一个堪称天才的实验，他在800千米外的亚历山大城，第二年夏至的同一时间对太阳进行观测。怎么观测呢？埃拉托色尼在地面上竖起了一根木桩，然后观察它的影子。结果他发现，这一次太阳光并不是从正上方直直地照射下来，而是偏离了一些角度，约为7°。造成这种差异的原因在于地球表面是弯曲的，也就是说，太阳光照射每一个城市的角度是不同的。

不仅如此，埃拉托色尼还做了更进一步的工作。因为800千米的距离就能够使太阳光照射出现7°的偏差，那么把7°放大成完整的360°，便能估算出地球的周长为41 000千米（他在计算时使用的是一种叫作“斯塔德”的古希腊长度单位，所以实际上得到的长度约为250 000斯塔德），这个长度与我们今天计算结果的误差范围为10%~15%。也就是说，古希腊人不仅已经知道地球是圆的，而且对地球有多大有了较深的了解。

图1-2 埃拉托色尼通过观察埃及不同地区太阳光照射的角度，计算出了地球的大小

埃拉托色尼

埃拉托色尼是最早的博学家之一。在测量地球周长的同时，他也在地理、音乐、数学和诗歌等领域做出了重要贡献。他在当时就非常受人尊敬，曾受邀担任著名的亚历山大图书馆馆长。尽管这个图书馆最终被焚毁，但在鼎盛时期，它是全世界最大的古老知识宝库之一。

埃拉托色尼通过查阅很多重要的地图和书籍，整理出了一幅世界地图集，并依据气候将其划分为若干区域。他首次在地图上画出了坐标网格和经线，并标出了400多个城市的坐标。正是因为这项工作，他被尊为“地理学之父”。

埃拉托色尼的第二大成就应该是埃拉托色尼筛法——这是一种通过筛除一个素数所有的倍数，从而识别素数（素数只能被两个数整除——1和它本身）的方法。

为了纪念埃拉托色尼所做出的重要贡献，人们用他的名字命名了月球上的一座环形山。

其实，早在埃拉托色尼生活的时期之前，即使那时候的人们还对地球的大小不太清楚，但他们也知道地球的形状了。在发生月偏食的时候，地球的影子会投射在月球上（见第13页），人们很容易就能发现这个影子的边缘是一段曲线。据推测，中国的《周书》

[1]

记载了发生在公元前12世纪的一次月食，而古希腊剧作家阿里斯托芬在作品《云》中确切地记录了一次发生于公元前421年的月食。如果这两个文明中有人明白月食的成因是地球挡住了照射在月球上的太阳光的话，那么他们就能意识到地球并不是平的。接下来，让我们更加深入地了解一下“食”，即天体掩食现象。

日食

天体掩食现象其实在天空中时有发生，通常都是某个天体被遮挡在视线之外。我们主要见到的有两种：日食和月食。日食就是月球挡住了照向地球的太阳光，而月食则是地球挡住了大部分本应照向月球的太阳光。

图1-3 当月球挡住太阳的时候，我们就会看到日食

几千年来，人类一直都在对日食进行观测，我们对日食心存好奇，更对日食充满担忧。据说在4 000年前的中国古代，有一位叫姒中康

[2]

的君王处死了宫中两名未能预测日食的天文学家。在我们完全了解日食的原理之前，人们往往把它看作不祥的征兆，认为这是神在表达对人类所犯下的罪过的不满。

当月球把太阳严严实实地挡住的时候，我们就能看到最为壮观的日全食。虽然对于特定的某一个地方来说，发生日全食属于非常罕见的事情，但是放眼全球，每隔大约18个月就会发生一次日全食。而月球在空中掠过的速度很快，这导致这一奇观最长只能持续7分32秒。在一次日全食的过程中，最为壮丽的食的形状当属以一位19世纪的英国天文学家的名字命名的“贝利珠”。食既之前的最后一缕阳光和生光之后的第一缕阳光会穿过月球表面的环形山之后再到达地球，这就产生了令人惊叹的钻石戒指般的效果（见图1–4）。

在全食阶段，天空会明显变暗，温度也会下降，原本还在放声歌唱的鸟儿们也被白天突然消失的太阳给弄糊涂了，变得安静下来。但是，日全食不仅仅是业余天文爱好者们赞叹大自然的奇妙的时刻，它还是天文学家们进一步了解宇宙的宝贵机会。我们将会看到，有一些对宇宙的里程碑式的突破性发现正是建立在日全食的观测基础上的（见第1章章末）。

图1-4 像钻石戒指一样的贝利珠

然而，并非所有的日食都是日全食，通常月球只能遮住太阳的一部分，就形成了日偏食，太阳看起来就像是被“吃”掉了一块一样。还有一种日食，它的成因是月球和地球之间的距离会有一些微小的变化，而当月球离我们很远的时候，它看起来就显得比较小，即便月球运行到原本应该发生日全食的位置也无法完全遮住太阳，我们根据拉丁语中的“环”这个单词给这种日食起名叫“日环食”

[3]

。

值得庆幸的是，对于观测日食来说，我们现在所生活的时期很特殊。为什么这么说呢？因为在数百万年之前，月球离地球更近，于是就会更频繁地发生日全食，并且不会出现“贝利珠”的景象；而在未来，当月球离我们更远的时候，在我们看来它就会变得更小，从而有一天再也不能完全遮住太阳，也就是说，我们遥远的后代只能看得到日偏食和日环食。

月食

月球因为反射太阳光才能被我们看见，但是在月全食期间，太阳直射向月球的光都被地球给挡住了。也可以说，是月球走进了地球的影子——也就是本影。如果月球只从地球的一部分影子里面走过去，那么我们就会看到月偏食或者半影月食。

虽然在全食阶段，太阳的所有直射光都被地球挡住了，但是有一些光还是能间接地照亮月球。这是因为地球大气层可以折射地球周围的少量太阳光，令它们弯曲。我们通常所见的白光其实是7种颜色的复合光，地球的大气层把红色光弯折向月球的方向，而剩下的光则被分散到太空中，这导致了在月全食期间的月亮看起来是古铜色、橙色或红色的。如果空气中有火山灰的话，则会加剧这种效应，使月球呈现出更深的血红色；而如果地球没有了大气层的话，月全食的时候月球看起来就像在天空中暂时消失了一样。

与相对短暂又罕见的日食相比，月食持续的时间更长，而且发生得更频繁，因为对于比月球大很多的地球来说，想要挡住直射向月球的光线，可比月球挡住太阳那样的庞然大物要轻松得多。月全食可以持续长达100分钟，并且每一次月全食发生的时候，地球上大多数处于夜晚的人都能看见。

图1-5 当月球躲到地球影子里的时候我们就会看到月食

就像观测日食一样，几千年来，人们也一直观测着月食。早在公元前2094年，苏美尔人就开始在泥板书上对月食进行记载，并且还会在旁边附上对即将到来的厄运的预言——在古代，天体掩食现象往往都会跟迷信扯在一起，而最有名的一次月食发生在1504年，克里斯托弗·哥伦布（Christopher Columbus）刚刚发现新大陆不久之后。由于木船在航行中被蛀虫给啃坏了，所以这位意大利探险家和他的船员们被困在了牙买加修理船只。

一开始，当地的原住民很迁就他们，但是随着停留的时间越来越长，哥伦布一行人变得越来越不受欢迎，甚至做出了一些类似于抢夺当地人的食物之类的事情，这彻底激怒了当地人。于是，在哥伦布一行停留的第6个月开始，当地的酋长就切断了他们的所有补给。正当哥伦布陷入绝望的时候，他突然想起自己的船上带了用于导航的星图以及天文事件年表。经过查阅，哥伦布发现在1504年2月29日会发生一次月食，于是哥伦布非常狡猾地告诉酋长，他和上帝一直保持着联系，而上帝对于船员们受到的待遇异常愤怒，于是决定用把月亮变成血红色的方式来降下天罚。于是，当这天晚上月食真的发生的时候，当地的这些原住民立马就又变得愿意合作了。

对此，哥伦布的儿子这样写道：“他们怀着巨大的悲痛，嚎叫着从四面八方满载着食物向我们涌来，祈求着我们的船长代表他们向上帝求情。”这个故事告诉我们迷信有多么危险，而正确地了解宇宙如何运转又是何等的重要。

星座

在夜空中，我们除了月亮之外，能看到的就只有星星了。在晴朗的夜晚，你甚至能看到数以千计的星星。几千年来，世界各地的人类文明都在玩这种巨型的连线游戏，充满想象力地把这些星星“联结组合”，从而“发明”了所谓的星座。这种划分通常都很随心所欲，每个星座里面的星星除了在我们眼中看起来很接近之外，其实彼此间几乎没有什么关系。另外，很多星座其实跟它们的名字相去甚远，比如小犬座，说是一条小狗，其实只是两颗星星连成一条线，甚至连腿都没有，根本一点儿也不像狗。

造成这种现象的原因是，人们将一些神话故事投射到了星星上，他们把整个星空当作一本巨大的故事书，用它来讲述故事中英勇的王子、遇险的少女、虚荣的国王，还有神奇的飞龙。在印刷术还没诞生的时候，人类习惯于将神话故事口口相传，而星星就是记录这些故事的载体。除此之外，星星还是人类代代相传重要信息的方式。

古人注意到，星座的出现就像气候一样，会随着季节的变化而变化，著名的猎户座会在冬天霸占北半球的天空，直到天气转暖才逐渐销声匿迹。通过星空中的这种季节性线索，我们的祖先们掌握了播种和收获的时令。其实天文学知识也是一本代代相传的农业教科书，不过是通过讲述星星的故事来“上课”罢了，星座令记忆的过程变得更加简便。

图1-6 阿尔布雷希特·丢勒于1515年绘制的北半球星座木刻版画

现在，南半球和北半球加起来一共有88个星座得到了天文学家们的正式确认。北半球的星座名称有很大一部分都来自古希腊和古罗马的神话传说，比如著名的大英雄珀尔修斯和缪斯女神的坐骑飞马帕加索斯。而南半球的星座则大多是在大航海时代由第一批朝向那里航行的探险家发现的，因此它们的名字更多的是生活中能见到的东西，不像北半球星座那样充满幻想，比如显微镜、望远镜、航海设备、船、鱼，还有海鸟等。

无论是澳大利亚原住民还是中国人，是阿拉斯加的因纽特人还是印加人，每一个文明都有自己的星座系统，但是欧洲工业革命的爆发导致古希腊和古罗马的星座系统最终成为全球通行的标准。这些星座在几个世纪间发生过多次变化，最终国际天文学联合会（IAU）于1922年把它们全部永久性地正式确定下来。

现在的星座仍然只是人为划分的区域，而不是真的把相互间有关联的星星划分在一起。如果你出生在一颗并不围绕太阳，而是围绕着星空中的某一颗恒星公转的行星上的话，你看到的大部分星星可能还是在地球上看到的那些，只不过是从一个完全不同的方向上看罢了。既然这些星星的位置和地球上所看到的不一样，那么你的祖先一定会划分出与现在地球上所用的星座完全不同的星座。

黄道和黄道十二宫

其实在白天，星星们仍然都还待在天上，我们看不见它们只是因为太阳实在是太亮、太耀眼了，星星的亮度和它相比就像8万人体育场内大聚光灯下的一根蜡烛。不过，尽管白天看不见这些星星，我们也可以探讨太阳目前处于什么星座这样的问题。

与背景中的恒星相比，太阳每天会在天空中移动大约不到1°的距离，一年下来，便会在天上转完一圈，也就是360°，而太阳在天空中所走过的路径就叫作黄道。我们的祖先也注意到了这一点，早在公元前的第一个千年里，巴比伦人就在黄道上划分出了12个星座，正好对应一年中的12个月。哪怕你对天文学知之甚少，但你对这些星座的名字也有可能耳熟能详：白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、处女座

[4]

、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、水瓶座和双鱼座，这些就是所谓的“黄道十二宫”（zodiac

[5]

）中的12个星座。

古人总是会将星空和迷信联系在一起，他们常常认为天上发生的事情会影响自己手头的事情，这就是占星术的起源——认为天体运行的规律会对人们的生活产生影响，特别是当你出生的时候太阳位于什么星座，这对你的一生都会产生一定的影响。不过有了现代的天文学研究之后，我们知道这种说法是毫无根据的，天上的那些星星只是距离我们非常遥远的又大又热的气态球体而已。你出生那天的星星到底是什么样的，对你今后的生活或者性格能够产生的影响，可能就跟产房里花瓶摆放的位置，或者你爸爸将车停在医院停车场时车头是否朝北的影响差不多大。

图1-7 一幅16世纪的黄道十二星座木刻图，它们共同描绘出了一年之中太阳在天空中的足迹

不过，黄道和黄道十二宫在我们摒弃迷信、相信科学的道路上的确起到了举足轻重的作用。接下来我们将会学习到，观测黄道附近天体的运动对于我们抛弃那些陈旧的、毫无根据的想法，并颠覆我们对于自己在宇宙中的位置的理解起到了怎样至关重要的作用。

四处游荡的星星

在古人眼中，天上的星星分成三种。那些规矩地待在星座里面不会乱动的叫作恒星，也就是不动的星星。偶尔会有一颗流星，在天上划过一道绚丽的光彩。还有一种会四处游荡的星星，这种星星一共只有5颗

[6]

，它们不像别的星星待在原地，而是在黄道附近，穿行过一个又一个黄道星座。希腊人给他们起了一个名字，叫作“会动的星星”，根据这个名字，现在我们把这种星星称为“行星”。

在欧洲，人们用罗马诸神的名字来给这些不合群的星星命名：墨丘利、维纳斯、玛尔斯、朱庇特和萨图恩

[7]

。这些星星和太阳、月亮一样，在黄道星座中穿行，与那些安然不动的星星形成了鲜明对比，于是古人们用它们的名字来命名一周的7天（参阅表1–1）。从表格中我们可以发现，就算相隔甚远，但是人类各个文明的“一周”似乎都是7天，也就是说，几乎所有的文明都注意到了靠近黄道的这7颗与众不同的星星。毕竟，日、月、年这样的时间周期都是从天文观测中直接得到的，而“周”这个概念是人为定义的。

其实，太阳系中还有两颗行星——天王星和海王星——也在黄道附近运行，但是由于它们离太阳实在太远，以至于太过暗淡

[8]

，只有用望远镜才能看得到它们，所以古人并不知道它们的存在。不过，我们可以考虑一个很有趣的问题，如果人类进化出了更大更厉害的眼睛，就有可能用肉眼看见天王星和海王星，那么我们现在的一周很可能就是9天。

表1-1 行星与一周时间的对应

* 英文名字来自北欧神话，所以与行星的名称并不对应。

如果你连续几个月甚至几年都坚持对行星进行观测的话，你会发现它们的行为有些古怪。它们会先沿着黄道朝一个方向运行，然后停下来，调转方向，倒着再走一段，这就是所谓的“行星逆行”。这种不寻常的行为可能只有完全了解天体运行规律的人才能解释。

托勒密与地心说

很多古代文明，尤其是古希腊人，会把他们已掌握的所有与天空相关的知识拼凑起来，最终得到一个宇宙的模型。他们知道地球是一个球形的物体，而太阳和星星看起来每天都会绕着地球旋转一圈。由于感受不到地球本身的移动，所以他们很自然地根据日常经验得出结论——我们生活在一个静止不动的地球上，太阳、月球、行星以及别的恒星都围绕着地球旋转。这种把地球当作宇宙中心的理论就是地心说。

图1-8 从1687年的图中可以看出，早期天文学家认为地球就是宇宙的中心，太阳绕着地球运行

这种理论听上去很合理，它不仅符合人们对于天空的观察，也与宗教中有关创世主在宇宙的中心创造了地球的说法完美契合。当时，大多数人给出的模型就是在地球的周围环绕着一圈又一圈的轮子，而太阳、月球、行星以及恒星都位于这些轮上。由于月球在天空中移动得最快，所以它自然被安排在第一圈的轮子上，从月球往外则依次是水星、金星、太阳、火星、木星和土星，而在土星之外，就是那些星座中的恒星。

但是，这个模型的主要问题是，它很难解释行星逆行的问题，为什么有的轮子会突然停下，然后朝别的方向转动呢？希腊数学家克罗狄斯·托勒密（Claudius Ptolemy）提出了一种解决方案，我们称为“托勒密模型”。他认为，行星在一个叫作本轮的小圆上面运行，而这个小圆又在一个叫作均轮的更大的轮子上运行（见图1–9）。当行星沿着本轮运行的方向与均轮的运行方向一致时，我们就能看到它沿着黄道朝着一个方向移动；而当行星沿着本轮运行的方向与均轮运行的方向相反时，在我们看来它便是调转了方向。这个模型很巧妙，也相当符合天体运行规律，因此在1 000多年的时间里都没有遭到质疑。

图1-9 托勒密提出了本轮和均轮的概念以解释行星逆行

克罗狄斯·托勒密（约100—170）

作为一个在天文学领域影响力跨越1 000多年的人，托勒密的生平在史书中却少有记载，留下来的只有他取得的一些成果。他居住在亚历山大城，这里当时是罗马帝国的一部分，现在则属于埃及。

在《行星假说》一书中，托勒密提出了“本轮说”，并尝试着计算过宇宙的大小。他认为地球到太阳的距离是地球直径的605倍（实际上约为12 000倍），地球到恒星的距离是地球直径的10 000倍（实际上超过30亿倍）。他在另一本天文学著作《天文学大成》中列出了48个星座（并非现在的88个），其中有很多我们今天仍在使用。

托勒密还是一位狂热的占星家，不过也有资料显示他认为生活环境会对一个人的行为和性格产生影响。他在音乐、光学、地理学等领域也颇有建树。与埃拉托色尼一样，月球上也有一个以托勒密的名字命名的环形山。

哥白尼与日心说

到了16世纪，托勒密模型在西方文化中已经变得根深蒂固，甚至对它产生一点儿质疑都会招致生命危险。自古希腊时代以来，基督教的势力席卷欧洲，其核心教义之一便是上帝在7天之内创造了整个宇宙，那么自然而然地，地球就应该是上帝创世的中心。所有提出反对意见的人都会被视为异端，那么又何必要提出自己的意见去惹麻烦呢？但是，中东地区的伊斯兰学者们并不受这些教条的约束，因此他们早在1050年就在托勒密的地心说中找到了一些漏洞。

其实在16世纪的欧洲，波兰有一位名叫尼古拉·哥白尼（Nicolaus Copernicus）的数学家就意识到，并不需要用本轮和均轮这么复杂的系统来解释行星逆行，我们只要把太阳放在中心，把地球当作一个围绕着它运行的行星之一就可以了。这就是日心说。

图1-10 托勒密（左）和哥白尼（右）对行星逆行的不同解释

火星之所以会有明显的逆行，只不过是因为我们的地球在绕着太阳公转的过程中不断“追赶”

[9]

着它罢了。当地球在火星身后朝向它运行的时候，我们可以看到火星也朝向某一个方向前进着，但是一旦地球开始超越火星并继续向前运行，火星在我们看来就像是在倒退。16世纪的头10年，哥白尼开始记录自己的研究，并且将研究成果偷偷地做了一些备份交给了信任的朋友。1532年，他已经确定自己是对的，但由于害怕遭受迫害，哥白尼拒绝公开发表自己的作品。据说哥白尼只在临终前看到了一本自己已完成的书，不过这个说法的真实性还有待探讨。如果这个故事是真的，那么哥白尼一定知道自己的研究成果最终会出版。哥白尼在1543年平静地与世长辞，他留给后人的这本书——《天体运行论》——可以说是人类历史上最重要的著作之一。

《天体运行论》引发了一场神学危机。到16世纪末，意大利修士乔尔丹诺·布鲁诺（Giordano Bruno）成为支持日心说的领军人物，他不仅论证了地球绕太阳运行，而且还提出那些恒星只是距离我们很远的“太阳”而已，它们也都有自己的行星，甚至这些行星上有可能也存在生命。1600年，布鲁诺被宗教裁判所判为异端并烧死，一些历史学家认为布鲁诺在天文学方面提出的观点就是他众多“思想罪”之一。

其实关于地心说和日心说的争论，双方都缺少强有力的证据来证明自己的观点。一位来自丹麦的天文学家在努力探寻真相的过程中，提出了一种将这两种模型混合在一起的模型。

第谷·布拉赫

丹麦天文学家第谷·布拉赫（Tycho Brahe）是一个很古怪的人。在他成年后的大部分时间里，他都戴着一个黄铜做的鼻子，因为他在20岁时曾为了一个数学上的问题跟别人决斗，被人用剑把鼻尖削了下来。一些历史学家甚至认为威廉·莎士比亚（William Shakespeare）是以第谷为原型创作了哈姆雷特这个人物，剧中罗森克兰茨和吉尔登斯特恩这两个人物也与第谷的表兄弟同名

[10]

。甚至有可能整部《哈姆雷特》都在影射日心说与地心说之争，因为剧中角色克罗狄斯与克罗狄斯·托勒密同名。

我们所知道的是，第谷非常热爱天文学，并且也擅长于此，他对天空所做的测量比他之前的所有天文学家的测量都更精准。丹麦国王赠予了他一座小岛（汶岛，今属瑞典），并资助他建造了一座巨大的天文台。第谷称之为“观天堡”，是神话中负责掌管天文学的缪斯女神乌拉尼亚居住的城堡的名字。

观天堡中的社交活动可谓精彩，与在那里进行的天文观测一样著名。第谷雇用了一个名叫杰普的矮人小丑，杰普经常躲在桌子底下，然后再突然跳出来给客人们一个惊喜。第谷还在院子里养了一头温驯的麋鹿，但不幸的是，这头麋鹿有一天从一个敞口的啤酒桶内喝了很多啤酒，喝得酩酊大醉，从楼梯上摔死了。第谷本人的离世和这头鹿的遭遇相差无几。1601年，第谷在布拉格参加一个极尽奢华的宴会，尽管已经喝了很多酒，他却坚决不愿意离席去上一趟厕所。11天后，他最终死于尿毒症——血液中尿素含量超标，而他的膀胱都被撑破了。

在54岁意外离世之前，第谷在观天堡中非常仔细地用六分仪和四分仪（二者都是用于测量天体之间夹角的机械装置）测量并记录下了恒星和行星的运行规律，他的许多测量结果都能精确到1/60度。这些工作使得他要在地心说和日心说二者之间取一个折中的模型，因为他无法相信像地球这么庞大的东西也能动得起来。于是，在他提出的第谷模型中，太阳和月球围绕地球运行，而其他行星围绕太阳运行。就像托勒密的本轮一样，第谷用这个模型来解释行星为什么会逆行，这至少从理论上讲是可行的。不过，当时人们仍然没有足够的证据来确定托勒密、哥白尼和第谷这三个人所提出的模型中，到底哪一个才是对的。后来，一位来自荷兰的眼镜制造商一个偶然的发现永远地改变了天文学研究。

图1-11 第谷提出了一种融合了日心说和地心说的模型，地球仍然是宇宙的中心，但是有一些行星围绕着太阳运行

望远镜的发明

在此之前，所有的天文观测都是通过肉眼、六分仪还有四分仪来进行的。而在1608年，荷兰人汉斯·利伯希（Hans Lippershcy）发明了第一架望远镜，并且还为这种能使远处的东西看起来近在眼前的装置申请了专利。目前我们尚不清楚，利伯希是否真的是第一个制作出这种仪器的人，但在历史上我们往往都将其归功于他。其实在科学史上有很多重大的突破，比如阿基米德洗澡中发现浮力定律，以及艾萨克·牛顿（Issac Newton）被苹果砸到脑袋这一类故事，通常会为了体现这些人的洞察力而掺入一些虚构的成分，望远镜的发明也是如此。

据说让利伯希灵光一闪的那一刻，是他看到两个孩子在他的工作室里摆弄着一盒旧镜片。当人透过两块镜片看向远处的风向标时，它突然看起来变大了很多，于是利伯希运用这种原理制作了一个能把物体放大三倍的装置。几年后，希腊科学家乔瓦尼·德米西亚尼（Giovanni Demisiani）用希腊语中的“远”和“看”这两个字合成出了一个词语，也就是我们现在所用的“望远镜”来称呼这种新装置

[11]

。

但是，最后是一位意大利数学家令这项新发明发挥出了其真正的潜力，并且用它彻底击败了一个已经根深蒂固的观点。

伽利略与他的望远镜观测

1608年，意大利科学家伽利略·伽利雷（Galileo Galilei）在帕多瓦大学里教授数学。某次在威尼斯旅游时，他偶然间看到了一种新发明的复制品。这个来自荷兰的新发明在当时如同野火一般在整个欧洲蔓延开来。伽利略对它的设计进行了改进，很快就制成了一架放大倍率为8倍的望远镜（相比之下，利伯希制作出来的第一台望远镜放大倍率是3倍）。不久之后，伽利略又制作了一架放大倍率超过30倍的望远镜。

伽利略很快就发现托勒密是错的，我们并不是生活在一个以地球为中心的宇宙中。1609年1月7日，伽利略把望远镜对准了木星，结果发现木星的周围有3个小天体在绕着它转，不到一周后又发现了第4个。这就是木星的4颗最大的卫星，现在被我们称为“伽利略卫星”，很显然，它们既不围绕太阳运行，也不围绕地球运行。

真正关键的事情发生在1610年9月，伽利略发现金星和月亮一样也有阴晴圆缺，有时候它看起来像是一轮满月，有时候又像是一弯新月。另外，金星的大小也在发生变化，看起来像是在靠近我们之后又走远。如果像托勒密说的那样，金星和太阳都绕着地球运行的话，那么金星就不可能会有相位，因为在托勒密模型中，金星不可能位于太阳和地球之间——但这又是金星发生相位变化的必要条件。只有在第谷和哥白尼的模型中才有可能发生这样的情况：当金星位于太阳和地球之间时，由于大部分的太阳光都落在地球望向金星的背面，这时候金星看上去就会很暗；而当金星距离地球最远的时候

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，金星朝向我们的这一面就会被完全照亮。

尽管有很多证据表明托勒密提出的传统的地心说模型是不成立的，但是如果你公开支持日心说的话，还是会惹祸上身。在伽利略用自己的观测结果来表明对哥白尼的支持之后，他激怒了宗教势力。他们提倡的是第谷提出的模型，这既可以解释金星相位的问题，又符合宗教对于地球应该是宇宙中心的需求。1616年，一个宗教裁判所宣布日心说与《圣经》相悖。1633年，伽利略受审并被判为“异端”，之后被处以软禁。直到1642年77岁的伽利略去世之前，他一直都在写一些争议较少的科学领域的重要作品。最终，教会还是赦免了伽利略，不过那已经是1992年的事情了。

伽利略还为一些月球表面的山脉绘制了图片，并根据阴影的长度来估算它们的高度。他对这个世界的认识达到了前人从未达到过的高度。伽利略还是第一个观测到土星环的人，他将其描述成从土星两侧伸出来的“耳朵”。他甚至还观测到了太阳表面的黑子，还发现银河并不是一团气体而是由密集的恒星组成的。

约翰尼斯·开普勒与其行星运动定律

德国数学家约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler）早在伽利略进行观测之前，就是哥白尼模型第一批也是最激进的倡导者之一。在1600年成为第谷·布拉赫的助手之后，他就很想从行星围绕太阳运行的观测数据中归纳出一套数学模型，但由于第谷对自己的数据看得很紧，开普勒只被允许取用其中的一部分来进行研究。一年后，第谷离世，这使得开普勒通过继承轻松地得到了第谷的所有研究成果，这件事让一些历史学家认为第谷的死是一场阴谋。1901年，第谷的遗体被挖掘出来之后，人们在其中发现了水银残留的痕迹。第谷真的死于膀胱衰竭吗？还是说开普勒为了得到观测数据而毒杀了他？毕竟我们只能从开普勒的日记中看到第谷之死的记载。不过，在2010年第谷的遗体又一次被挖掘出来，根据这一次的测验结果来看，第谷体内的水银含量不足以致死。

第谷死后的10年里，开普勒通过他的观测数据总结出了著名的行星运动三大定律。

开普勒第一定律：每颗行星沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点上。

开普勒发现，行星围绕太阳运行的轨道并不如同古人或者哥白尼所想的那样是正圆，而是椭圆形的。椭圆有两个“焦点”——这在数学上是曲线中很重要的点，太阳就在其中一个焦点上。

开普勒第二定律：太阳系中太阳和运动中的行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

由于行星在椭圆轨道上运行，所以有的时候它会离太阳近一些，有时又会远一些。开普勒注意到，太阳和行星之间的连线扫过一样大的面积所花费的时间是相同的（如图1–12所示）。简单来说，就是行星离太阳越近，其运行速度就越快。

开普勒第三定律：绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其各自椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。

大家都有一个常识，那就是行星离太阳越远，那么它运行一周的时间就越长——水星绕太阳运行一周所需时间较短，是因为它的轨道长度最小；土星绕太阳运行一周所需时间长，是因为它的轨道长度较大。而开普勒的这一发现，其重要之处在于揭示了两者之间的数学关系。基于对第谷精确的观测数据的分析，开普勒注意到行星公转周期的平方和行星与太阳之间距离的立方有关。

图1-12 开普勒认为，行星绕日公转的轨道是椭圆形，并且在靠近太阳时会加速

不过，开普勒的行星运动定律还只是属于经验法则——基于直接观测归纳出结论，而不是根据理论一步一步推导证明得来的，也没有解释清楚为什么行星会绕着太阳运行。1666年，人类对于这个问题有了更深刻的理解，这一年一位英国数学家因为瘟疫爆发、学校关闭而不得不离开剑桥。

[13]

据说，当时这位年轻人坐在母亲的花园里，突然一个苹果砸到了他的头上。

艾萨克·牛顿和万有引力定律

这个苹果的故事看上去似乎还像那么一回事儿，不过那个苹果可没有砸到艾萨克·牛顿的头上，至少一部流传甚广的传记《艾萨克·牛顿爵士生平回忆录》（1752）里不是这个版本。这部传记的作者——威廉·斯蒂克利（William Stukeley）——某次晚餐后与牛顿一起在花园中喝茶，这位著名的科学家告诉他，自己是看到一个苹果掉在地上后想到的万有引力理论。

牛顿的主要观点是，宇宙中的每一个物体都会受到别的物体对它产生的引力。苹果就是被地球吸引着所以才会掉落到地上，但是如果这个苹果的位置足够高，并且还有足够快的速度，那么它就会开始绕着地球运行而不是撞到地上。牛顿的巨大突破在于，月球绕地球运行的原因与苹果从树上落下的原因是相同的——都是因为两个物体之间存在引力。

牛顿将他关于万有引力的观点写入了《自然哲学的数学原理》（简称《原理》），书中还有很多其他非常重要的见解，比如著名的三大运动定律。牛顿在书中指出，两个物体之间的引力大小与它们之间的距离的平方成反比。也就是说，如果你把两个物体之间的距离加倍的话，它们之间引力的大小就会下降到原来的1/4；如果物体间距离增加到之前的三倍，引力大小则会下降到原来的1/9。牛顿用自己的万有引力定律和运动定律成功地证明了开普勒的行星运动定律，而这也让他的理论显得很可靠。他有力地向世人表明：“我知道为什么行星会绕着太阳运行，并且我也能够证明这一点，因为我得出了和开普勒一样的结果。”

以开普勒第二定律为例——行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积，即行星离太阳越近时运行速度越快，离太阳越远时运行速度越慢。牛顿对此给出的解释是这样的：两个物体靠得越近，它们相互之间的引力就越大，反之引力就越小。当一颗行星靠近太阳时，引力就会增强，于是它就加速了；而当这颗行星远离太阳的时候，引力就会减弱，于是它就减速了。

但是，牛顿的这部巨著差点儿就没能印刷出来，因为当时的英国皇家学会在出版《鱼类史》一书时虚报了预算，导致经费不足。于是，牛顿的好友、天文学家埃德蒙·哈雷（Edmund Halley）决定个人出资出版这本书，这也确保了有史以来最重要的一本书得以大放异彩。

艾萨克·牛顿与光学

在研究引力的同时，牛顿对光和棱镜也产生了很大的兴趣。其实用这些玻璃块做实验也不是什么新鲜事了，人们早就知道白光可以产生很多种颜色，但是大家都以为是光穿过棱镜的时候被染上了颜色，而光本身应该是纯白色的。

牛顿通过一个十分简单且巧妙的实验发现了真相。1666年，牛顿找了一个晴天，在窗户上戳了一个洞之后拉上窗帘，只放一缕阳光进入房间。然后，牛顿在这束光的路径上放了一块棱镜，看到这束光经过棱镜后成了一道彩虹。这个实验的巧妙之处体现在，牛顿在这道彩虹的后面又放上了第二块倒转过来的棱镜，结果第二块棱镜果然如他所料把彩色光重新组合成白光。这表明，彩色光根本不是被棱镜染上的颜色，白光本身就是由多种颜色的光混合而成的。用棱镜可以把白光分解成彩色光，也可以把彩色光再组合成白光。牛顿于1672年发表了这项研究成果。

现在天文学中的许多领域都是以光的这种性质为基础的，我们将在后面的章节中看到天文学家们一次又一次地依靠它来解决问题。

反射式望远镜

牛顿在1668年设计了一种新型的望远镜。之前的望远镜是折射式的——它们使用透镜来弯曲或折射光线。而牛顿的反射式望远镜解决了折射式望远镜中所存在的最大的问题之一——色差。色差产生的原因在于透镜也会像棱镜一样把白光分解成彩色光，这样一来，不同颜色的光就无法聚焦在同一点上。

在反射式望远镜中，光线从顶部进入，然后在底部的曲面镜上反射回镜筒内，再通过一个平面的副镜反射到目镜所在的一侧聚焦成像。

我们现在所使用的最大的望远镜就是反射式望远镜，因为折射式望远镜的大小会受到限制。其受限制的原因在于，光线要通过两个透镜，这就意味着两头的透镜都需要支撑，如果做得太大，透镜就会因为太重而在重力作用下沉陷，使得聚焦能力下降。但是，反射式望远镜只是在底部有一面大大的镜子，所以只要把底部的承重做好就可以了。世界上最大的折射式望远镜直径也只有一米，而最大的反射式望远镜的直径已经有10多米了。

罗默与光速

17世纪末是我们认识光的革命性时期，除牛顿发现了有关颜色从何而来之外，还有一位来自丹麦的天文学家奥勒·罗默（Ole Römer）对光的传播速度进行了研究。

17世纪70年代，巴黎皇家天文台派出了几位天文学家前往第谷·布拉赫位于汶岛的观天堡天文台对伽利略卫星进行观测，他们观测的重点是这几颗卫星被木星遮挡后从视野中消失的那一刻。当时的罗默是法国天文学家让·皮卡尔（Jean Picard）的助手，后来凭借着在观天堡的工作经验，罗默在巴黎天文台找到了一份工作。

对伽利略卫星的观测带来了一个棘手的难题：木星卫食

[14]

发生的时间总是和用牛顿力学计算得出的时间有所偏差。1676年，罗默在巴黎天文台台长乔凡尼·卡西尼(Giovanni Cassini)已做工作的基础上提出了一个对这个问题的解释。之前人们总是认为光速是无限的——光可以瞬间从A点传播到B点，但是木卫食发生的时间总是出现偏差——当地球和木星距离很近时，木卫食会提前发生；反之当地球和木星距离很远时，木卫食则会推迟发生——这说明，光的传播也是需要时间的。罗默计算出，光走过太阳到地球这么长的一段距离大约需要11分钟，也就是说光速大约是220 000 000米每秒。

现在，我们知道光速是299 792 458米每秒，所以罗默和卡西尼计算得到的结果其实相差不大。不过，最重要的倒不在于他们得出的数值是多少，而是他们最终证明了光速是有限的——光也需要时间才能到达目的地。由于光速实在是太快了，所以我们在日常生活中很难注意到这一点，只有放到天文学的尺度上，才能引起注意。我们在后面会多次提到这一点。

在宇宙中，我们最常用的距离单位是光年，也就是光一年所走过的距离。光以299 792 458米每秒的速度行进一年，可以走9.46万亿千米。离我们最近的恒星大约在40万亿千米之外，也就是4.2光年。而对于一些距离比较近的天体我们可以用光时、光分甚至是光秒。比如冥王星距离地球5.3光时，太阳距离地球8.3光分，而月球距离地球只有1.3光秒。

哈雷与彗星

17世纪70年代，法国国王和英国国王出于利用星星帮助航海的目的设立了皇家天文台。在英国，格林威治天文台的台长会被授予“皇家天文学家”的称号。在1719年第一任皇家天文学家约翰·弗拉姆斯蒂德（John Flamsteed）逝世后，这一职位由其助手埃德蒙·哈雷接任——就是他个人出资帮助牛顿出版了《原理》一书。

哈雷之所以愿意帮助牛顿出版这本书，是因为他亲眼看到了牛顿的能力。1684年，也就是《原理》出版的3年前，哈雷去拜访牛顿，他们俩对于引力以及引力和彗星——绕着太阳运行的不断翻滚着的冰晶碎片团（不过当时人们对其并不怎么了解）——之间的关系进行了讨论。1680年，一颗名为“柯尔克”的彗星壮丽地划破天际。牛顿根据弗拉姆斯蒂德的观测数据计算出，这颗彗星也遵守开普勒定律——它的运行轨道是椭圆形，并且在靠近太阳的过程中加速——所以它一定也像行星一样受到太阳引力的影响。

1705年，哈雷在牛顿理论的基础上，发表了《彗星天文学论说》。由于已经能够确定彗星绕着太阳运行，因此他在书中指出，出现在1682年、1607年和1531年的三颗彗星实际上是同一颗彗星的三次回归，并预测了它在1758年会再次回归。然而，哈雷逝世于1742年，他并没有看到这颗彗星的这次回归。为了纪念他，我们现在把这颗彗星叫作哈雷彗星。

天文学家和历史学家们带着这些关于彗星的新知识回顾历史后，发现了许多不同历史时期的世界各地的文明对于同一颗彗星的记载。比如，公元前5世纪的希腊和公元前3世纪的中国都观测到过哈雷彗星，甚至它还出现在了贝叶挂毯

[15]

上。哈雷彗星上一次造访地球是在1986年，预计将于2061年再次回归。

布拉德利与光行差

尽管伽利略、开普勒、牛顿和哈雷都做了一系列工作，但我们还是不能确定第谷模型和哥白尼模型到底哪一个是对的，因为还没有出现一个无可辩驳的证据能够表明地球实际上在围绕着太阳运行。

巴黎的皮卡尔还有格林威治的弗拉姆斯蒂德，都有注意到北极星——就是那颗似乎无论何时都停留在同一个位置的星星——的位置实际上会在一年的时间里来回变动。哈雷的继任者是詹姆斯·布拉德利（James Bradley）

[16]

，这位天文学家提出的观点彻底宣告了地心说模型的破产。

图1-13 当你在雨中行进的时候，雨水看起来就像是倾斜着落下来

我们可以把星光想象成洒落的雨滴，当你打着伞在雨中向前走的时候，你会觉得雨好像是从前方倾斜着落下的。但实际上，雨滴是从正上方落下的，你之所以感觉到这种现象是你处于运动之中。同样地，地球在轨道上运行时也相当于从“星光雨”中穿过，并且在轨道的两端运行的时候，穿过星光的方向也是相反的。正是这种效应——现在被称为“光行差”——导致夜空中星星的位置在一年之中来回变动。第谷模型中的地球是静止不动的，根本不会产生这样的现象，所以最终由布拉德利于1729年向我们证明，哥白尼提出的日心说模型才是正确的。尽管如此，一直到1758年，天主教会仍一直将宣传日心说的书籍列为禁书。

金星凌日

当天文学家确定了地球只是众多行星中的一颗之后，他们的工作重心开始转向计算地球和太阳之间相隔的距离。在18世纪，完成这项工作唯一的途径是观测一种叫作金星凌日的非常罕见的天象。这种天象有点儿像迷你版的日食，指金星从太阳的正前方经过的时候，我们在地球上会看到太阳表面有一个小黑点在缓慢移动着。

如果从地球上两个不同的地方观测（两处相隔越远越好）就可以发现，由于观测的角度不同，金星凌日在这两个地方开始和结束的时间会有一些不同。哈雷认为我们可以利用这个时间差计算出地球和金星之间的距离，然后运用开普勒第三定律就能得到地球到太阳的距离。

然而，由于金星距离我们比较远，所以看起来很小，如果没有望远镜的话就很难成功观测这种天象。金星凌日以两次凌日为一组，每组两次凌日之间的间隔是8年，而下一组金星凌日则需要再过一个多世纪才会到来。

约翰尼斯·开普勒通过自己提出的行星运动定律进行计算后，在人类历史上第一次预测了1631年的金星凌日。他预测的结果是对的，但是这次凌日发生时欧洲还处于夜晚，所以没有人对它进行观测。英国天文学家杰里迈亚·霍罗克斯（Jeremiah Horrocks）成功地预测了1639年的金星凌日，并且在他位于普雷斯顿附近的家中进行了观测。他是第一个观测到金星凌日的人。埃德蒙·哈雷在1691年提出了利用金星凌日的观测数据来计算日地距离的方法，但天文学家们只能等到1761年和1769年这两次金星凌日之时再进行观测。

这次测量的重要性以及测量时机的稀缺性，使得18世纪的天文学家必须竭尽全力地把握这100多年中仅有两次的机会。欧洲的天文台在全世界范围派遣了多个天文小组观测1761年和1769年的两次金星凌日，为了防止受到天气的影响，他们设立了非常多的观测点，这样即使有的小组遇到了阴雨天，还会有别的小组得以成功观测。

英国皇家学会还委托了英国皇家海军的詹姆斯·库克船长（Captain James Cook）驾驶奋进号前往大溪地观测1769年的金星凌日。不过除了观测之外，库克还随身携带了英国政府的密函，里面安排了他在观测结束之后的秘密任务——在太平洋上寻找传说中的尚未被发现的大陆

[17]

。库克于1770年4月29日在博塔尼湾（位于现在的悉尼）登陆，并将这里变成了欧洲人在澳大利亚大陆上的第一块殖民地。

当时的天文学家由塔希提岛得到的观测数据推断出日地距离为93 726 900英里（150 838 824千米），而我们今天知道这个数字应该是149 600 000千米，可见尽管条件有限，但是18世纪的天文学家还是计算出了相当接近的结果。

计算世界的重量

天文学家们还想知道行星到底都有多重，但在18世纪，人们连地球的质量都不知道，在彗星研究领域颇有建树的埃德蒙·哈雷甚至认为地球是空心的。而他的另一位继任者，皇家天文学家内维尔·马斯基林（Nevil Maskelyne）

[18]

在1774年证明了事实并非如此。

自从牛顿发表《原理》后，我们就知道宇宙中的每一个物体都会受到引力的影响，并且两个物体之间靠得越近，则引力越强。牛顿本人曾尝试用引力来计算地球的重量，他设想在一座大山的旁边放上一个单摆，其尾部的摆锤会受到三种力的影响：来自大山的引力、来自地球的引力，以及拉住它的绳子上的张力，这个实验的结果应该是本应竖直垂下的摆锤将朝向大山的方向偏转一个很小的角度。在这里，大山还有地球对摆锤的引力的合力应该等于绳子上的拉力，所以只要测算出这座山的质量，再量出摆锤偏转的角度，就可以用牛顿方程计算出地球的质量。

不过，后来牛顿认为测量摆锤的偏转角过于困难，几乎无法完成，于是从实事求是的角度出发否定了这个实验。但是，马斯基林接下了这项任务，他选择了位于苏格兰的希哈利恩山——这是一座锥形且相当对称的山。而计算圆锥体的体积是很容易的，因此我们只需要知道这座山的密度就能计算出它的质量。马斯基林在山的两侧都设立了观测点，在克服了恶劣天气带来的重重困难后，他最终以恒星为参考点测量出了摆锤的偏转角。随后，测量员查理斯·赫顿（Charles Hutton）开始计算这座山的体积，为了更便捷地计算，他把山分成若干部分，并以此发明了等高线。

最终，马斯基林的实验团队计算出地球的平均密度为4.5克每立方厘米（现在我们所知的数值为5.5克每立方厘米），而希哈利恩山的平均密度只有2.5克每立方厘米，所以地表下一定有比山要重得多的物质——也就是说地球不可能是空心的。在此之前，天文学家们只知道太阳、月球以及别的行星的密度和地球密度相比起来的倍数，而现在有了地球的密度，他们就能根据这个数值计算出太阳系中所有其他大天体的密度和质量了。可以说通过苏格兰的这一座山，我们就知道太阳周围这一圈天体质量的大致范围了。

表1-2 太阳系天体的质量与密度

赫歇尔与天王星

1781年3月13日，威廉·赫歇尔（William Herschel）的发现在一夜之间把太阳系的已知范围扩大了一倍。他在位于英国巴斯镇的家中发现了一颗新行星，它距离太阳比土星到太阳要远上一倍。其他所有的行星都是古人早已观测到的，这是第一颗被“发现”的行星。后来经过对比才发现，许多天文学家——包括格林威治天文台的几任台长——都曾观测到它，但是由于它在黄道上移动得太慢，所以一直被误认作一颗恒星。赫歇尔第一次观测到这颗行星的时候还以为它是一颗彗星，但是随着观测次数增多，他逐渐发现了真相。

然而，人们花了将近一个世纪最终才对这颗新行星的名字达成一致。作为它的发现者，赫歇尔自然是拥有命名权的，但是他选择了以英王乔治三世（后任命赫歇尔为自己的私人天文学家）的名字将其命名为“乔治”，这个名字显然在其他国家并不是很受欢迎。1782年，一些人提出用希腊神话中的天空之神乌拉诺斯的名字给它命名——“天王星”——似乎还不错，因为在神话故事中，乌拉诺斯是克洛诺斯

[19]

的父亲，而克洛诺斯又是宙斯

[20]

的父亲。不过直到1850年，“天王星”这一名字才受到广泛认可。这个名字显得有些特立独行，因为其他所有的行星（除了地球之外）都是用罗马神话中神的名字来命名的，而天王星是唯一一个以希腊神话中的神命名的行星。

赫歇尔与红外线

1800年，赫歇尔又做出了一个比发现新行星更加重要的新发现：他发现了一种新的光。

和一个多世纪前的牛顿一样，赫歇尔也用棱镜做了很多实验。那时候，他在思考这样一个问题：光的颜色会不会与温度有什么联系呢？于是，他在用棱镜分解太阳光之后，将温度计放置在光谱中的不同位置，结果在红色的这一端测量到了最高的温度。接下来，赫歇尔又做了一项了不起的实验：他把温度计移动到红光之外看起来并没有光照射的地方，结果温度计显示这一区域的温度比光谱上的任何一个地方都要高。

赫歇尔认为，在光谱上红色的这一端之外的地方，一定还有一些看不见的“热射线”。而他在随后的实验中发现，这种射线的性质与普通的光线完全相同。这种热射线就是我们现在所说的红外线，这是一种由有热量的物体发出的不可见光——所以，现代红外摄像机可以在战区、灾区以及警察追捕逃犯时用于采集热信号。

赫歇尔首次发现了有一种光是我们用肉眼看不见的。这就像是有些声音的频率过于低或者过于高，以至于人耳听不见它们；光也是这样，一旦其频率太高或者太低超出了人眼的感知范围，那么我们就会看不见它们。现代的物理学家把光谱扩展成了全频率的电磁波谱，从低频率的无线电波和微波，到红外线和可见光，再到紫外线、X射线和伽马射线，尽在其中，天文学家们把这些都叫作光。

早期的望远镜对于我们肉眼所能看到的光线（也就是可见光）的收集能力都很强，而现在天文学家所使用的望远镜可以观测从无线电波到伽马射线各种频率的光，因为如果我们局限于可见光的话，就会错过很多从太空中抵达地球的信息。

2009年，欧洲航天局发射了有史以来最大的远红外线太空望远镜，为了纪念赫歇尔在这一领域的杰出贡献，欧洲航天局将这架望远镜命名为“赫歇尔”。

海王星的发现

如果说天王星的发现是一个意外收获的话，那么海王星的发现则可以称得上是一次深思熟虑的计划了。天文学家在天王星被发现之后的几十年里对它进行了仔细的观测，并从中发现了一些不对劲儿的地方：这颗行星的运行轨道总是和用开普勒以及牛顿提出的方程式计算出的轨道有一些偏差。

不过，人们很快就意识到开普勒定律和牛顿定律并没有错，这种现象出现的原因在于，在比天王星更远的地方还有一颗行星在影响着它的运行轨道。当天王星接近这颗行星的时候会被它的引力向前拉，于是就会加速；反之，天王星在远离它的时候又会被向后拉，速度便会减慢。

法国数学家于尔班·勒威耶（Uranus Le Verrier）利用开普勒和牛顿的公式计算出了这颗不老实的行星当时的位置。勒威耶把他的计算结果发送给了住在柏林的德国天文学家约翰·加勒（Johann Galle），当加勒把望远镜指向勒威耶计算的位置之后，发现海王星正好就在那里（与勒威耶计算的坐标相差不到1°）。事后看来，其实海王星和天王星一样被观测到过多次，但是它缓慢的速度使得人们无法将其与恒星区分开。

爱因斯坦与狭义相对论

1905年，阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）发表狭义相对论，E
=mc

2

出现在世人面前，这是科学史上最为著名的方程式，它告诉我们质量和能量之间是可以相互转化的。用一个物体的质量（m
）乘上光速（c
）的平方，便可以计算出这个物体所拥有的总能量（E
）。

爱因斯坦在1905年做了一大堆工作——他还发表了另外两篇里程碑式的论文，他在其中一篇里提到了光是由称为光子的粒子组成的，后来他在1921年凭此获得了诺贝尔物理学奖。爱因斯坦取得这样的成果绝非易事，因为当时的他仅仅是一个在瑞士伯尔尼工作的专利员，几乎是学术圈的门外汉。

狭义相对论把奥勒·罗默对于光的研究又向前推进了一步，爱因斯坦认为光速不仅是有限的，同时也是宇宙的速度极限，没有什么能在宇宙中运动得比光还快，这可以从E
=mc

2

中推导出来。物体移动得越快，其获得的能量也就越大。但是，这条公式告诉我们，能量增加的同时质量也会增加，也就是说质量会随着速度的增加而增加。当物体变得更重了之后，想要把速度再次加快就需要更多的能量来推动，而当物体的速度再次加快之后，它又会变得更重……这样下去的结果就是，这个高速运动中的物体最终会重到需要无限大的能量才能让它变得更快。而这时，它的速度就是光速。

爱因斯坦与广义相对论

提出狭义相对论之后，爱因斯坦似乎还不满足。于是，他在1915年又发表了广义相对论，并且用它彻底颠覆了我们对于引力的看法。

牛顿认为引力是真空中大质量的物体之间产生的拉力，并以此解释为什么地球会绕着太阳转。而爱因斯坦则认为，之所以会这样是因为太阳改变了地球周围空间的形状，他把空间的三个维度和时间这一个维度合并到一起形成了一个四维结构，他称之为“时空”，并且认为大质量的物体会将其扭曲。

我们可以用一张四角紧绷的床单来形象地理解时空的概念。在中间放上一个保龄球代表太阳，这样一来这张床单就会下沉形成一块凹陷——或者说是一口井。这时，再用一个网球来代表地球，让它在这口井的边缘滚动，它就会一直围绕着中间的保龄球转动（见图1–14）。

图1-14 爱因斯坦提出，大质量物体会扭转一种叫作时空的四维结构，并且会使远处恒星发出的光发生弯折

阿尔伯特·爱因斯坦（1879—1955）

作为科学家，阿尔伯特·爱因斯坦的大名对普通人来说可谓如雷贯耳，直到现在世界各地的衣服、海报、马克杯上都还印着他的面孔。爱因斯坦提出的理论至今仍具有重要意义，在狭义相对论和广义相对论发表之后的100多年中，物理学家仍在不断地发现新证据来支撑它们。无论最终其理论是否正确，爱因斯坦白发苍苍、不修边幅的模样已经成为天才科学家的典型形象了。

他的个人生活同样多姿多彩。1903年，他娶了他在物理系的同学米列娃·马里奇（Mileva Marić），但婚后不久他就开始和自己的表姐艾尔莎发生了婚外情。1919年，和米列娃离婚后，爱因斯坦迎娶了艾尔莎，这段婚姻一直持续到1936年艾尔莎离世。据说，艾尔莎的离世令爱因斯坦悲痛欲绝。

作为一个出生在德国的犹太人，在希特勒掌权后爱因斯坦就离开了德国，他选择留在美国，并在1940年加入了美国国籍。1952年，爱因斯坦被提名为以色列总统，不过他拒绝了。1955年，爱因斯坦因大动脉瘤破裂逝世，但是在遗体解剖的过程中，他的大脑被医生擅自摘除，希望用于智力相关的进一步研究。

天文学家们早就发现用牛顿力学很难解释一些水星轨道上的怪事

[21]

，而用爱因斯坦提出的“时空弯曲”这一概念却能完美地解释这些事。不过，我们还需要利用日全食提供的独特环境来从另外一个问题中检验这个观点。

爱因斯坦和牛顿都认同太阳的引力会使遥远的恒星发出的光线发生弯曲，但他们的分歧在于弯曲的程度。于是，英国天文学家阿瑟·爱丁顿（Arthur Eddington）于1919年前往远在非洲的一座小岛——普林西比岛——探寻真相。通常，我们在白天是看不见太阳周围的星星的，然而日全食期间月球会把太阳发出的强光尽数遮挡，于是爱丁顿利用这次机会拍摄了太阳附近的星星。

果然，这些星星的位置有所偏移，而且恰好位于爱因斯坦所预测的位置上，它们发出的光的确受到了由太阳引起的时空弯曲的影响，沿着一条弯曲的路径前行，于是在我们的眼中它们偏离了原本所处的位置上。广义相对论经受住了各种各样的考验，迄今为止仍是我们已知的最接近真相的引力理论。

[1]

此处指先秦史籍《逸周书》，原名《周书》。——译者注

[2]

姒中康，夏朝的第四任君王。——译者注

[3]

拉丁语annulus，英语中为annular，均为“环”的意思。——译者注

[4]

天文学中的“室女座”，占星术中一般称之为“处女座”。——编者注

[5]

zodiac一词来源于希腊语，意为站成一圈的小动物。——译者注

[6]

这5颗分别是水星、金星、火星、木星和土星。

[7]

分别为代表水星的众神使者、代表金星的爱与美的女神、代表火星的战神、代表木星的众神之王、代表土星的农业之神。——译者注

[8]

行星不能自己发光，只能反射太阳光。——译者注

[9]

理解为“超车”可能更形象一些。——译者注

[10]

这两个人物是《哈姆雷特》中的两位大臣，而在现实中都是丹麦贵族，应该是第谷的亲信而非兄弟。——译者注

[11]

古希腊语中的τῆλε（tele，远）和σκοπεῖν（skopein，看）的合成词为τηλεσκόπος（teleskopos），英文望远镜一词telescope亦由此演化而来。——译者注

[12]

即太阳处于金星和地球之间时。——译者注

[13]

1665至1666年，英国爆发瘟疫。——译者注

[14]

木星卫食，即木星的卫星被木星遮挡的现象。——译者注

[15]

贝叶挂毯，创作于11世纪，其上绣有黑斯廷斯战役的前后过程，现藏于法国贝叶博物馆。——译者注

[16]

第三任皇家天文学家。——译者注

[17]

即南极洲，但是这一次航行最终只发现了新西兰岛。——译者注

[18]

第5任皇家天文学家。——译者注

[19]

克洛诺斯，在罗马神话中的名字叫作萨图恩，也就是土星。——译者注

[20]

宙斯，在罗马神话中的名字叫作朱庇特，也就是木星。——译者注

[21]

指根据牛顿的万有引力定律计算出的水星近日点进动值与观测得到的数据之间有所差异。——译者注

第2章

太阳、地球与月球

太阳

太阳是由什么构成的？

我们要怎么弄清楚一个离我们1.5亿千米之外的物体——特别是像太阳这样一个又炎热又明亮、只要靠近它就会被烧焦的物体——是由什么构成的呢？像天文学中研究的大多数天体一样，我们利用太阳发出的光来寻找答案。

在第1章中，我们见到了如何使用棱镜将白光分解成不同颜色的光谱。在19世纪初，德国物理学家约瑟夫·冯·夫琅禾费（Joseph von Fraunhofer）发现太阳的光谱是不连续的，上面有500多条黑暗特征谱线——现在被我们称为夫琅禾费衍射。19世纪50年代，德国科学家罗伯特·本生（Robert Bunsen）和古斯塔夫·基希霍夫（Gustav Kirchhoff）对于它们存在的原因给出了解释。这些线条之所以没有颜色是因为太阳中的某些物质吸收了特定频率的光，于是这些频率所对应的颜色无法传递到地球上。

实际上这些线条就像是化学条形码一样，其内容就是关于光源的组成物质的这一类重要信息，也可以理解成太阳的“指纹”。本生和基希霍夫在实验室中对不同的元素进行加热（本生为此发明了以他的名字命名的加热装置），之后得到了每种元素的“吸收线”，将其与太阳光谱上的吸收线进行比对后发现，太阳主要是由氢构成的——氢是宇宙中最轻的元素。

1868年，太阳又给天文学家出了一个难题。法国天文学家皮埃尔·让森（Pierre Janssen）在观测了这一年的日食之后，发现了一条与已知元素都不同的吸收线。同年，英国天文学家诺曼·洛克耶（Norman Lockyer）在观测太阳的时候也发现了它，并且与研究化学的同事爱德华·弗兰克兰（Edward Frankland）用希腊语中的“太阳”一词将这种新元素命名为“氦”。这是第一个在太空中发现的元素，后来科学家在地球上也发现了氦。得益于这种分析光谱中吸收线的方法（现在被称为光谱学），现在我们知道了太阳的73%由氢组成，25%由氦组成，剩下的则是氧、碳、铁等元素。

太阳的能源从哪来？

太阳从1.5亿千米远处发射的光线都能晒伤我们的皮肤，19世纪末的物理学家非常迫切地想知道，驱使着像太阳这样一个巨大的“火炉”不断工作的能源是什么。

地质学和生物学的发展——包括查尔斯·达尔文（Charles Darwin）提出的进化论中关于自然选择的研究——为研究早期的地球提供了一些线索。但是，太阳的形成要更早一些，于是要弄明白它的能量从何而来也就困难得多。一个维持太阳燃烧几百万年的能源还好说，但是连着燃烧几十亿年都没有熄灭就令人感到难以置信了。

许多维多利亚时代的科学家都不太相信有这样的能源。热力学领域的泰斗开尔文勋爵（Lord Kelvin）认为引力是太阳的动力来源，当太阳上的物质在引力作用下向中心聚拢的时候，压强和温度就会上升，也就是说太阳可以将引力能转化为热能，而开尔文经过计算后发现，太阳的引力能只够维持3 000万年就会被耗尽。但是，既然太阳还在天上发光发热，就说明从它诞生至今肯定没超过3 000万年，因此开尔文在1862年公开质疑了达尔文计算出的地球的年龄有几十亿年的说法。

其实达尔文是对的，开尔文出错了，爱因斯坦于1905年发表的那条著名的方程式E
=mc

2

揭示了谜底。从公式中可以看出，能量（E
）和质量（m
）实际上是等效的，并且可以相互转化，用一个物体的质量乘以光速（c
）的平方就是这个物体能释放出的所有能量。不过这也有一定的条件，释放能量的过程需要极高的温度和压强。

1920年，英国天文学家阿瑟·爱丁顿首次提出了太阳产生能量的真正机制：核聚变。氢能够在极高的温度和压强下聚合在一起变成氦——科学家发现，在太阳中心存在这种反应，并且最为关键的是，产生的氦的质量比原来的氢要轻一些，这些少了的质量就是太阳能量的来源——它们会按照爱因斯坦的那道方程式转化成能量。在每一秒钟，太阳会将6.2亿吨氢聚变成6.16亿吨氦，剩下的这0.04亿吨则转化为能量散发出去。

阿瑟·爱丁顿（1882—1944）

爱丁顿是20世纪初天文学领域中最重要的人物之一。他出生于英格兰北部一个贵格会

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家庭，“一战”时，爱丁顿作为一个和平主义者打算拒绝服兵役，正好因为他在天文学研究中非常重要，于是政府免除了他的兵役。

“一战”打响后的1915年，爱因斯坦用德文发表了广义相对论，作为当时少数能理解这一理论的天文学家之一，爱丁顿把其中的主要信息翻译成英语，介绍给了更多的学者。爱丁顿还通过1919年的日食观测检验了广义相对论的真实性，使得爱因斯坦美名远扬。在这之后，爱丁顿又在研究恒星生命周期这一领域做出了重大贡献，比如计算出了“爱丁顿极限”——不同大小的恒星能达到的最大亮度。

但是，爱丁顿也有犯错的时候。印度天体物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡（Subrahmanyan Chandrasekhar）在20世纪30年代根据广义相对论提出了黑洞的存在，爱丁顿却公开驳斥了这一观点。钱德拉塞卡的观点最终被证明是正确的，他本人也在1982年获得了诺贝尔物理学奖。

尽管太阳对氢元素的需求如此之大，但它所拥有的原料还足够支持自己燃烧50亿年。我们将会在第4章中看到当太阳的燃料耗尽之后会发生什么。

1939年，美籍德裔物理学家汉斯·贝特（Hans Bethe）研究发现了氢到底是如何变成氦的，并提出是由4个质子（即氢原子核）聚合到一起变成一个氦原子核，这就是质子–质子链（pp链）模型。尽管这一聚合过程每秒钟在太阳中心发生约9×10

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次，但是某一个单独的聚合反应可能就需要数百万年时间才能完成。

太阳中微子消失之谜

我们没有办法钻到太阳中心去亲眼看见pp链反应，但是我们可以根据反应原理来计算它应该释放出多少能量，并且这个数值和观测到的数值相等。

然而，有一个棘手的问题在天文学家的脑海中挥之不去，直到21世纪都还没有得到解决：到达地球的太阳中微子并不够多。中微子是一种很小的、质量几乎为零的亚原子粒子

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，同时也是贝特提出的pp链反应的副产品之一，它们从太阳出发，向整个太阳系扩散。与别的粒子比起来，中微子显得相当特别，因为它们会像幽魂一样直接穿过普通物体而不受任何阻碍。每一秒钟穿越你身体上一个平方厘米的太阳中微子的数量要比整个地球的人口还要多，但它们不会对你造成什么伤害。

20世纪60年代以来，物理学家们设计了一些复杂的实验以检测通过地球的太阳中微子数量。很快，他们就注意到这些中微子的数量不足，仅为根据pp链反应原理计算得出的中微子数量的1/3。有人提出了对这个现象的一种解释，中微子在到达地球的过程中发生了变形，变成了另外两种类型的中微子。这也就是说早期的实验装置只能检测到一种中微子，而忽略了其他两种中微子，因此我们只能检测到计算结果中的1/3。

1998至2006年在美国和日本进行的实验显示，中微子的形态的确有三种，而且单个中微子可以在这三种形态中转换（或者可以称为振荡）。如果把中微子振荡考虑进来，那么根据pp链反应原理计算出的中微子数量就是正确的。

太阳光的长途跋涉

如果把太阳切成两半，我们就可以看到它的分层结构。中间是太阳的核心区，约占太阳内部的1/4。外层物质施加的压力使得此处有极高的压强和温度，促使氢通过pp链反应聚合成氦。这里的温度高达1 500万摄氏度，压强大到足以将核心区的物质压缩到密度为铅密度的13倍。

光从核心区出发后到达辐射层，这一层的范围一直延伸到太阳直径的70%处。温度从核心区往外开始逐渐下降，在辐射层顶部下降到150万摄氏度。由于粒子都紧密地聚集在靠近核心区的地方，所以物质的密度也在逐渐降低。平均来说，一个光子向外传播不到一厘米时就会撞上别的物质并被弹开。

图2-1 我们可以把太阳分成从核心区到日冕的很多层

如果只观察某一个光子向外传播的路径，那么至少需要10万~100万年才能等到它从辐射层中弹球机般的环境中走出来。我们常说因为光从太阳传播到地球需要8分钟，所以我们看到的太阳光是8分钟前产生的，这指的是从太阳的边缘传播到地球的时间，但是太阳光产生于核心区而非边缘。当我们看到太阳光的时候，它已经诞生了至少10万年了。

辐射层再往外就是对流层，光通过这一层要比之前快得多，通常只需要三个月的时间。光到达对流层之后就会被气体吸收，而这会加热气体并使之变轻，于是这些气体就会朝外上升到光球层。到达光球层后，它们又会冷却下来并且变重，然后又下沉回去，与此同时，在底层被加热的气体又会上升。这种对流循环把能量从辐射层传递到了光球层——我们所看到的可见光就是从这里出发的。位于对流层边缘的原子冷却后以光的形式释放能量，之后光就可以向外传播，从而照亮整个太阳系。

下一次当太阳光洒在你的脸上时，你可以花点儿时间稍作思考，这一缕阳光从太阳核心区诞生，经历了长达百万年的艰难跋涉才最终令你沐浴在阳光之中。

太阳的外层结构

光球层并不是太阳结构的重点，再往外还有更薄的几层——色球层和日冕。色球层中有长达500千米的喷流，我们称之为“针状体”。太阳上无论何时都会有几十万个针状体同时存在着。

从核心区一直到光球层，温度都在不断下降。

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但是，从光球层向外的温度却突然开始上升，在色球层的顶部达到8 000摄氏度。在色球层和日冕之间还有很薄的一层色球–日冕过渡层，厚度为100千米，穿过这一片区域到达日冕底部之后温度会上升到50万摄氏度，而日冕的温度能达到数百万摄氏度。目前，我们还不清楚温度为什么会有这次突然上升，这是现在太阳研究领域的一个主要课题。

由于仍有难题尚未解决，所以研究太阳的物理学家希望能够尽可能多地对日冕展开研究，而日冕的性质之所以难以捉摸，是因为底下几层太过明亮，总是会掩过它的光芒。以前，我们只能等到日全食，等到月球把太阳的其他部分挡住只露出日冕的时候才能对其进行观测，不过现在的很多用于观测太阳的空间望远镜都配有日冕仪——一种能遮挡太阳的圆盘，一般用于制造人造日食，方便天文学家在没有发生日食的时候也能对日冕进行研究。

另外，这些望远镜不仅能观测可见光，它们还能对电磁波谱上的其他波段进行观测，包括紫外线（UV）和X射线。这些观测发现太阳表面有一些“冕洞”——存在于太阳两极地区的一些辐射较弱的黑暗地区。它们常常持续数月，高速太阳风即来源于此。

磁场与较差自转

太阳远远不是如我们所见在天上一动不动的，实际上太阳的活动剧烈到难以想象，强烈的磁场活动令太阳表面不断如沸水般翻滚。

太阳就像是一块巨大的磁铁。你做过条形磁铁和铁屑的小实验吗？这些铁屑描绘出了南磁极和北磁极之间看不见的磁感线，太阳和地球也有与之类似的磁场和磁极。地球的磁场和条形磁铁的磁场很相似，因为地球是一个固态行星，太阳却不是固态的，它是一个由一种不断被搅动着的、叫作等离子体的超高温气体组成的球体，其赤道地区的自转速度比两极地区要快20%，这种现象被天文学家称为“较差自转”。较差自传的结果是赤道地区的磁场比两极地区的磁场的自转速度更快。这又导致了太阳的磁场线互相缠绕、扭曲，使得磁场变得非常杂乱。这就像在压缩弹簧和扭转橡皮筋一样，一直在磁场中储存着能量，而这些能量释放之后就会造成太阳表面可见的太阳活动迹象。

太阳黑子

太阳黑子是太阳上最为明显的特征之一。17世纪初，伽利略首次通过望远镜对它们进行了观测，不过对黑子最早的肉眼观测记录可以追溯到2 000多年以前。因为一些黑子的大小可以增长到太阳直径的10%——也就是说其直径可达16万千米，这是地球直径的12.5倍。太阳黑子通常能持续存在几天或者几周，最持久的可以持续几个月。

多年以来，不断地有人对黑子的来源提出不同的解释，有人说是因为太阳大气层中的风暴，还有人说它是彗星的撞击留下的伤痕。现在我们知道，这些只是光球层中温度较低的区域，光球层的平均温度大约是5 500摄氏度，而太阳黑子的温度大多处于3 000~4 000摄氏度。太阳黑子处的磁场非常强，阻止了热量从对流层向上传递的过程。这也是太阳黑子往往成对出现的原因——因为磁极有两个。

自伽利略时代以来，天文学家们养成了详细记录太阳黑子数目的习惯。这些记录中呈现出一个很明显的趋势——太阳黑子的数量大约每11年达到顶峰，然后这11年间先是逐渐消失，再慢慢增多。而其他的太阳活动，比如我们在后面将看到的太阳耀斑、日珥以及日冕物质抛射（CME）等，也都遵循这一规律。原因是太阳的较差自转使得太阳磁场每11年就会扭转一次，如此循环。

安妮·蒙德（1868—1947）

安妮·蒙德（Annie Maunder）本姓拉塞尔（Russell）出生于北爱尔兰，毕业于剑桥大学后进入格林威治皇家天文台成为一名“人肉计算机”，她的工作是拍摄太阳以及对观测数据进行计算。在格林威治天文台工作期间，她遇到了同为天文学家的沃尔特·蒙德（Walter Maunder），两人于1895年完婚。那个年代的观念是，女人都应该在婚后完全放弃自己的工作。

然而，这对夫妻仍继续一起为研究太阳和太阳黑子而努力工作。他们研究了历史上记载的太阳黑子记录，并注意到太阳黑子数量少的时候往往对应着地球上的气温偏低的时期。后人将1645至1715年这段时期称为“蒙德极小期”，或更通俗地称之为“小冰期”。

蒙德是一位伟大的天文学传播者，她是1916年废除“禁止妇女参与”法令后第一批当选英国皇家天文学会成员的女性之一。时至今日，英国皇家天文学会每年都会向杰出的太空传播者颁发“安妮·蒙德奖”。

天文学家也发现了有关太阳黑子的其他规律。其中一个是以德国天文学家古斯塔夫·斯玻勒（Gustav Spörer）的名字命名的斯玻勒定律，在11年这个周期开始时，太阳黑子出现在远离赤道的区域，随着时间的推移，它们出现的位置越来越接近赤道。把一个周期里所有黑子的位置记录在图表上后，看起来就像一只蝴蝶，因此这被称为“蝴蝶图”。还有一个是以美国天文学家阿尔弗雷德·乔伊（Alfred Joy）的名字命名的乔伊定律，他认为一对太阳黑子通常不在同一纬度上，并且较大的那个更靠近赤道。

耀斑、日珥与丝状体

大多数人都知道不能直接直视太阳，因为它太过刺眼，很快就能使人失明。但是如果使用了专门的太阳望远镜，情况就不一样了，它的前端有一层减光膜，可以将太阳光的强度降至安全范围内，这样就可用于观测太阳了。

这样的观测除了能看到太阳黑子之外，还会看到一些看起来好像正在吞噬着太阳的火焰，这就是日珥。当太阳的磁场线带着热流冲向太空中，在光球层上形成一个高耸的拱形火焰时，景象最为壮观——这股热流沿着磁场线从太阳中冲出，再沿着磁场线回到太阳中。日珥看起来可能面积很小，但实际上它们的高度往往有几十万千米。

我们所看到的日珥的形状取决于观测的角度，如果一个日珥从太阳中正对着我们喷发出来，那么我们看到的就是它的正面，而之前所描述的“拱形火焰”则是它的侧面。天文学家把正面朝向我们的日珥称为“丝状体”，它们看起来就像是在太阳的表面游荡的蛇。由于日珥的温度比太阳炽热的表面要低很多，所以和太阳黑子一样，它们看起来也比太阳表面暗一些。

人们常常错把日珥当作太阳耀斑，但其实二者并不相同。顾名思义，太阳耀斑指太阳局部地区突然增亮以及辐射的剧烈爆发，其中所蕴含的能量可谓高得惊人——每一个耀斑释放的能量相当于数十亿兆吨TNT（三硝基甲苯）炸药。与之相比，整个第二次世界大战期间使用的所有炸弹，包括投放至广岛和长崎的两颗原子弹在内，总共也只有300万吨TNT炸药。

耀斑往往伴随着太阳上最为壮观的景象一同爆发，那就是日冕物质抛射。

日冕物质抛射

1989年3月，加拿大魁北克省的600多万人因停电而陷入了长达9个小时的黑暗。同时，与气象卫星的通信也中断了，北极光出现的位置南移了很多——甚至美国得克萨斯州和佛罗里达州都能看得见极光。这些现象都是由日冕物质抛射引起的。

这种产生于太阳的猛烈爆发以每小时100多万千米的速度向太空中喷发出10亿吨的物质，使整个太阳系中都充满了带电粒子。这些物质击中地球的时候，就会引起一场地磁暴，扰动地球的磁场，而这就会产生额外的电流，以至于会破坏电网、干扰卫星通信、引发极光现象。太阳每隔3~5天就会爆发一次日冕物质抛射，不过幸运的是，其中大多数都没有击中地球。

图2-2 2012年8月，太阳爆发出壮观且强烈的日冕物质抛射

所有击中地球的日冕物质抛射中，最为壮观的一次是以英国天文学家理查德·卡林顿（Richard Carrington）命名的“卡林顿事件”，发生于1859年。幸好当时人类的电力基础设施还处于起步阶段，世界上最先进的通信系统还只是电报。很多电报员遭受电击，全球电报系统几乎瘫痪了。如果这种事情发生在今天，可能会造成高达数万亿美元的损失。地磁暴期间，飞机必须停飞。即便是现在，飞行员和机组人员也属于放射工作人员类别。在2003年一场小得多的太阳风暴中，所有乘坐从芝加哥飞往北京的航班的人均暴露于辐射中，其数值高达年辐射累积最大值的12%。

可以理解，人们非常渴望能够预测这种事件——有一个像是陆地上的天气预报一样的太空天气预报。我们虽然不能阻止这些太空事件发生，但是我们可以试着减少它带来的破坏。目前，我们还只能在太阳风暴来临的几个小时前才能预测其是否危险，一些人认为太空天气预报还需要至少30~40年才能赶得上现在陆地上的天气预报。不过，现在相关研究人员已经采取措施，希望可以将预测的时间提前到太阳风暴来临前24个小时，接着再提前到几天。这项工作至关重要，因为卡林顿事件那种规模的日冕物质抛射大约每150年就会发生一次，我们即将面临一次极大的危险，下一场类似威力的日冕物质抛射只不过是时间问题。

太阳风

这次着陆已经严格排练过多次。按照排练中的情况，这台探测器的降落伞会在高空中打开，然后由准备好的直升机钩住降落伞，将这位勇敢的探险者安安稳稳地带回家。但是，意外还是发生了。2004年9月8日，美国国家航空航天局（NASA）发射的起源号探测器坠毁，现场画面显示一旁的直升机只能绝望地注视着这一切的发生。

起源号探测器坠毁的原因是一枚传感器在安装时被装反了，导致降落伞未能按原计划打开。起源号探测器中几乎所有的珍贵样品都因被污染而无法使用，万幸的是，还有一些样品完好无损。这台探测器发射于2001年，算是一次大胆的尝试，研究人员希望可以用它收集一些太阳风粒子，并带回地球进行分析。这是“阿波罗计划”之后的首个样品回收计划，也是人类第一次尝试从月球轨道之外带回样品。

早在1859年卡林顿事件发生时，理查德·卡林顿就提出太阳中有一种看不见的粒子在向外流动。现在我们知道，这些带电粒子（主要是质子和电子）以超过每小时数百万千米的速度从太阳出发向四面八方散去，而这里面最快的粒子一般来源于冕洞。这些粒子一路延伸到行星运行轨道之外，在那里它们会遇到从其他恒星吹来的风。

当太阳风冲击地球磁场的时候，地球的两极地区会产生极光。但是，太阳风可一点儿也不温柔，它具有极其强大的毁灭能力。天文学家认为，以前的火星大气要比现在密实得多，且足以维持火星表面的液态水。然而，由于火星没有磁场

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，太阳风逐渐将火星的大气层侵蚀殆尽，令它裸露在太空之中。现在的火星只是一片干旱贫瘠的荒漠。

地球

形成和结构

地球是由“废料”和“边角料”组成的。其实在46亿年前的时候，更重要的事情是太阳的形成，不过除了太阳自己要用到的原料之外，还有大量的气体和尘埃围绕着这颗“婴儿恒星”旋转。这些物质在引力的作用下慢慢地聚集到一起，形成了更大的物体，叫作“星子”——这是用来组成一颗行星的“积木”，每一个的直径约一千米。

在45.6亿年前，也就是太阳形成之后的几亿年，这些星子撞到一起形成了地球的雏形。星子不断地聚集，加上放射性衰变释放的能量，使得这个新行星一直保持熔融状态。在引力的作用下，地球逐渐变成球形。

图2-3 早期的地球完全处于熔融状态，使得像铁这样较重的物质沉入核心处

由于地球处于熔融状态，最重的那些物质下沉至中心部位，而最轻的那些物质自然就浮到最外层，这一过程被称为“分化”。分化完成的地球在冷却后形成了一个密实的铁–镍核心，外面包有一层固态的壳。

现在，我们的地球仍然有一个铁–镍核心，我们可以把它分成两部分——内核和外核。内核是固态的，外核在外层物质的巨大作用力下则仍处于熔融状态。内核和外核交界处的温度可达6 000摄氏度，这和太阳表面差不多热。内核和外核加起来的大小占到地球大小的55%

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，外面包围着一层由半融化状态的岩石（也就是岩浆）所组成的地幔。地幔的外面是地壳，也就是我们居住的地球表面。地壳最厚处只有60千米，还不到地球直径的0.5%，如果把地球缩小到一个苹果的大小，那么地壳差不多只有苹果皮那么厚。

海洋和大气

水资源丰富是我们的地球最为显著的特征，液态水覆盖了地球表面超过70%的面积，地球上的每一个生物，从最小的细菌到最大的蓝鲸，离开水都无法生存。但是在地球形成时那样地狱般的高温之下，任何液态水都无法存在，所以这些水很可能是形成之后被添加进来的，但是它们是从哪来的呢？

水可能产生于地壳之下的地幔深处，液态氢和石英发生反应会生成液态水，然后这些水又藏进岩石中。2014年，人们在地表之下700千米处发现了一个比地球表面的海水总量还要多两倍的巨大水库。随着时间的推移，水蒸气可能会从地壳的裂缝中渗出，然后当行星冷却时，水蒸气会凝结成液态，变成雨水填满低洼的盆地。

另外一种可能是，这些液态水来自外太空——是小行星和彗星撞击地球时带来的。但是这个说法有一些问题，对彗星的分析结果显示，其中包含的一些水的种类与我们在地球上的海洋中发现的不同。另外，如果水是被小行星带来的，那么地球大气中氙的含量应该比现在多得多，所以这种说法正确与否仍有待考证。

关于地球大气的起源，我们已经了解得比较清楚了，不过它现在的成分与其产生时区别很大。在新生的地球上附着着的气体是由地球深处的火山活动中释放出来的，其主要成分是二氧化碳，除此之外还有一氧化碳、硫化氢和甲烷，但是没有氧气，氧元素被固定在各种化合物中，比如水（H

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O），以及岩石这样的硅化物，如二氧化硅（SiO

2

）。

不过，在大约30亿年前一种叫作蓝藻的微生物开始在海洋中繁衍的时候，一切都变了。它们通过光合作用，将二氧化碳、水和阳光放在一起合成了氧气。大气中氧气的积累引发了地球历史上最大规模的物种灭绝之一，因为氧气对当时绝大多数生命形式都是有毒的，只有能适应大气成分的巨大变化的有机体才能存活下来，人类就是这些幸存者的后代。现在，氧气是大气中第二多的成分（约21%），仅次于氮气（约78%）。

大陆板块

位于青藏高原和印度次大陆交界处的喜马拉雅山脉是地球上最为壮丽的自然景观之一，每年都有成千上万的人来到这里参观巍峨的珠穆朗玛峰，并且其中还有成百上千的人会试着攀登这座世界上最高的山峰。

喜马拉雅山脉形成于5 000万年前，尽管这是一段很长的时间了，但对地球来说它还很年轻。喜马拉雅山脉位于印度境内的那一片大陆经历了一场极为艰难的迁移才最终到达了现在我们所见到的位置。它从一个叫作冈瓦纳的古老大陆上分离出来，然后朝向非洲大陆旁的马达加斯加岛进发，之后又接着前往亚洲。它以每年20厘米的速度奔向地球上最大的大陆，并“撞”出了世界上最高的山脉。

这种大规模的板块漂移形成的原因在于，地壳实际上是由一系列漂浮在液态熔岩上的构造板块组成的。汹涌的暗流使得印度板块与冈瓦纳古陆分离开来，并向北前进。在与欧亚板块发生碰撞之后，印度板块从底部将其向上推，于是形成了喜马拉雅山脉。这一过程还远远没有结束，碰撞仅仅让印度板块前进的速度减缓下来，它仍在继续向北运动，这使得喜马拉雅山脉仍然每年都会“长高”2厘米。

不过，大陆板块不只在地质学上有重大意义，许多科学家还认为它们在地球生命的发展中发挥了关键作用——毕竟，地球不仅是太阳系中唯一拥有生命的行星，也是太阳系中唯一拥有大陆板块的行星。板块的边界通常会产生一些火山，这令困在行星表面之下的气体得以逃逸到大气中——尤其是二氧化碳。而在冰期，过量的二氧化碳对于温度的升高能起到很大作用；此外，板块运动也会消耗多余的二氧化碳，防止地球过热。

因此，在寻找宇宙中其他星球上的生命时，天文学家不仅热衷于寻找与地球温度相同的行星，还倾向于寻找那些有大陆板块的行星，因为它们可以将温度保持在有利于生物繁衍的范围内。

阿尔弗雷德·魏格纳（1880—1930）

仔细地看看世界地图，你会发现它就像一块巨大的拼图，南美洲的东北角正好能嵌入非洲西南部的凹陷中，德国的物理学家阿尔弗雷德·魏格纳（Alfred Wegener）在1911年注意到了这一点。他认为这不是一个巧合，并依此提出了“大陆漂移说”，其中提到南美洲大陆和非洲大陆原本应该贴合在一起。但在当时几乎没有人相信这一说法，其他科学家认为如此巨大的一块土地根本不可能发生移动，而且魏格纳自己也无法解释移动的原因。

直到20世纪五六十年代——此时魏格纳早已在一次前往格陵兰岛的考察中去世——人们才找到支撑这一学说的证据。科学家发现随着火山不断活动，会有新的大洋地壳形成，于是海底就会随之不断扩张

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。很快，人们在魏格纳提出的大陆漂移说，以及进一步发展得出的海底扩张说的基础上，提出了板块构造说。

潮汐

在缅因湾的东北部，这段北美洲与大西洋波涛起伏的海岸线上，有一个独特的湾口，叫作芬迪湾，每天都会有超过1 000亿吨的水涌入这里再流出，这比地球上所有淡水河流量的总和还要多。

造成如此巨量的水来回往复、奔流不息的原因是什么呢？是引力，尤其是来自月球的引力（太阳也提供了一部分），这引发了每天巨大的潮起潮落。其实地球上的岩石也会被引力牵动，但是水是液体，可以更自由地流动。芬迪湾是世界上规模最大的潮水之一，那里的潮差可达3.5~16米，也就是说涨潮时潮水高度能超过一栋4层高的房子。

让我们来简单地认识一下潮汐的原理。当你所处的这一片地区朝向月球的时候，引力会将你附近的水拉向月球，于是当你所在地处于高潮的时候，在月球与你的连线相垂直的那些地区就经历着低潮。另外，月球对你另一侧的引力没有这么大，因为那里离得更远，但是这里也会经历一次高潮，其原因是地球旋转时的离心力——也就是汽车急转弯时把你甩向一边的那种力。这就是地球上的大多数地区每天会经历两次涨潮和两次退潮的原因——地球的自转使得我们周期性地在24个小时内穿过这4片区域。

图2-4 月球的引力使得地球上离它最近的地方发生涨潮

我们可以思考一下现实中见到的情况。当你在海岸边看到潮水退去，你可能会觉得海水奔向远方，但事实并非如此。无论是因为引力的影响还是离心力的影响，水总是保持原样的，反而是你在不断地移动——你跟着地球的自转一起从潮涨潮落中穿行而过，不是海水在远离你，而是你在远离它。

季节

季节的变化是我们地球上最美丽的特征之一。春天，鲜花朝着天空绽放笑容；秋天，叶子又从空中萧萧落下。很多人都误以为全年气温的变化源于地球和太阳之间距离的变化——离得近的时候是夏天，离得远了就是冬天。

实际上，季节变化是地轴的倾斜造成的。我们的地球并不是直立的，而是与竖直方向有23.4°的夹角。这意味着在6月份，北半球会朝向太阳，住在这里的人们就会经历更温暖的天气和更长的白昼，而北极圈里的人则会经历极昼——这里一整天都被阳光照射，没有黑夜。与此同时，南半球背对着太阳，因此很难获取来自太阳的光线和热量——于是冬天就来了。与北极的极昼相似，南极在此时进入了极夜。

6个月后，地球运行到太阳的另一边，情况倒转过来。赤道以南的人们吃起了烧烤，而赤道以北的人们则穿上了毛衣。北极被阴影覆盖，同时南极被逐渐照亮。

一年中白昼最长和最短的那两天（分别在6月和12月）被称作“二至日”。这两天之间，在地球绕着太阳运行到某一点时，两个半球都没有斜向太阳，这就是我们所说的“昼夜平分点”。地球运行到这里时（分别在3月和9月），全球各地昼夜等长。

图2-5 地轴的倾斜使得我们有时会朝向太阳，有时则不会，而这导致了季节的变化

我们应当庆幸，地球倾斜的角度还是相当小的，如果倾斜得多，那么季节的变化将会更为剧烈，更难应对。月亮确保了地球倾斜角度的稳定，也使得季节的变化可以被预测。然而，火星就没有像月球这么大的卫星能够使其自转轴维持稳定，它会在其他行星的引力作用下发生剧烈的摇摆，这导致火星的严冬和盛夏的长度处于不断的变化中。

磁场

雌性海龟总是会踏上令人惊奇的旅程。它们在海滩上出生后，匆匆忙忙地奔向大海，为了寻找丰富的觅食地而迁徙2 000多千米。但是一旦成年后，它们就会再回到孵化时的那片海滩。它们怎么能记得住自己来自何方呢？答案似乎与地球的磁场有关。

随着地球的自转，地心深处的液态铁在外核中晃动，地球磁场即产生于此。磁场线从地球的一端钻出来，并绕到另一端又钻进去。不过，涉及极点这个问题，问题就会变得很复杂。地球有三个北极和三个南极。

首先是地理北极，这是地球物理意义上的顶点，位于假想的地轴上。这个点几乎不会发生变动，一年中只会在很小的范围内移动几米。其次便是北磁极，即罗盘所指的方向。如果罗盘中的指针可以在垂直方向上自由移动的话，那么在这一点它就会直接指向地面。由于地球外核的不断变化，北磁极的变化也相当大，不久之前它还位于加拿大，但现在正在穿越北极，前往西伯利亚。现在地理北极和北磁极之间大约偏离了10°。

最后是地磁北极，如果将一个条形磁铁放置在地球中心位置，那么它的北磁极就指向这里

[7]

。当然，地球的磁场可比条形磁铁要复杂得多了。这三个极点在南半球都有各自相应的南极。

如果没有磁场，那么地球上的生命将很难像现在这样兴旺繁荣。它是一个巨大的力场，能将来自太阳和太空中的有害辐射折射出去。它还能保护我们免受太阳风的影响，如果没有它，太阳风会破坏臭氧层，我们便会更易被来自太阳的紫外线伤害。

极光

北极光常常出现在北极附近，看起来就像是巨大的绿幕，在天空中的各个方向闪闪发光。同样地，在南极附近我们可以看见南极光。极光除了绚烂多彩之外，还会发出诸如嘶嘶声、爆裂声、噼啪声等各种各样的声音。

极光这种现象提醒了我们，地球并不是与世隔绝地独自存在于太空中的，而是和太阳有着极其密切的关系。太阳风经常会从地球上拂过——太阳风是从太阳中喷出的一股带电粒子。太阳风和地球磁场之间的相互作用导致带电粒子沿着地球的磁场线向两极加速，随后它们撞击我们头顶的大气层，为空气中的原子提供额外的能量，当这些能量以光的形式释放出来的时候，我们就能看到极光。

这种效果一般只会存在于每个磁极周围有限的区域内，我们称为“极光卵”。然而，一场地磁风暴——比如由日冕物质抛射所引起的风暴——会压制地球磁场，并将极光卵扩大。在1859年的卡林顿事件中，加勒比海的水手报告说他们看到了奇异的灯光，因为他们从来没有到过极区附近，所以不知道这就是极光；落基山脉上的极光明亮至极，甚至于那里的矿工在夜里醒来时还以为已经到白天了；甚至一些居住在撒哈拉以南的非洲的人也看到了极光。

极光最常见的颜色是绿色，这种颜色是由氧原子发出的，而它在低海拔地区的含量最为丰富，并且最容易被看见。极光中的一些红色条纹则是在大气层中更高处的较为平静地环境下氧原子发出的光，蓝色的极光则来自氮气分子。

地球并不是太阳系中唯一一个有极光的行星，天文学家们已经在火星、木星和土星上都发现了极光的存在。

陨石和流星

几百万年前火星遭受了一次撞击，这使其表面的一部分被撞碎，并落入了太空中。在某种原因的驱使下，这块碎片穿过了2.25亿千米的距离到达地球，闯进了大气层，最终变成一块陨石坠入南极苔原。在地球上所收集到的所有陨石中，这些来自火星的“闯入者”非常罕见，占比不足总数0.5%。来自月球的陨石要更常见些。不过，绝大多数的陨石均来自小行星——它们是太阳系形成时遗留下来的一些岩石块和金属块，这正是它们对我们的吸引力所在，作为太阳系中比地球形成更早的一员，它们能提供一些有关太阳系如何形成的非常有价值的线索。

我们对于太空中的一块碎片如何称呼取决于它位于何处。还在太空中的石头叫作“流星体”，当它穿过大气层之后，就变成了“流星”。而只有保留着完整形态且落到地面之后，它才能被称作“陨石”。

如果有很多流星同时出现，就会出现叫作“流星雨”的耀眼景象——这是一堆流星的突然爆发。在围绕太阳运行的过程中，地球经常会通过彗星从太阳系中经过时留下的太空尘埃，而这些微小的尘埃——通常还没有一粒沙子那么大——与大气层发生剧烈摩擦后，发出炽热的光芒，这时我们就会看到流星划破天空。

8月份的英仙座流星雨是最为壮观的流星雨之一。如果你能够前往一个远离城市灯光干扰的黑暗地区，那么几乎每分钟你都能看到一颗流星划破夜空。英仙座这场一年一度的流星雨也在不断地提醒我们，太阳系远不是只有行星而已。

人造卫星和国际空间站

1957年10月4日是人类历史上具有里程碑意义的一天，苏联发射的斯普特尼克一号成为第一个绕着地球运行的人造物体。三个月后，它再次进入大气层，最终燃烧殆尽。从那以后，人造卫星彻底改变了我们的生活方式。气象卫星追踪气候，间谍卫星监视敌人，电视卫星为我们带来最新的精彩节目，全球定位系统（GPS）使我们再也不会迷路。

现在，地球周围共有超过1 000颗人造卫星正在运行，但并不是每一颗在轨的卫星都有用。大约有超过21 000个直径大于10厘米的物体正围绕着我们的地球狂奔，而直径在1~10厘米的物体已经多达50万个了。其中大多都是太空垃圾——来自人造卫星和一些太空任务的碎片，它们在太空中飘荡着，并且数量还在不断增长。

太空垃圾给地球最大的人造卫星——国际空间站（ISS）带来了很大的困扰。ISS大约有一个足球场那么大，它是来自全球各地的6名宇航员的住所。ISS在距离地球表面约400千米的轨道上运行，但是为了躲避大块的太空垃圾，它已经改变了好几次运行轨道。它的外壳，尤其是太阳能充电板一直都在承受着小块碎片的撞击。

自2000年以来，ISS中就一直有宇航员居住，通常每6个月会换一拨人。由于每92分钟ISS就会环绕地球轨道运行一次，所以宇航员们一天能看到16次日出和日落。他们也能看得见地球上的一些壮观景色，包括我们绵延的城市、强烈的雷暴，还有正在跳舞的极光。

ISS不仅是一座象征着国际合作的灯塔，还能让我们认识到长时间在太空中停留对人体会有什么样的影响。总有一天，我们会用上这些经验，把人类送上火星。

月球

形成

地球和月球这个组合其实是很古怪的，将它们与太阳系中其他所有的行星和卫星的大小关系放到一起对比你就能发现，地球和月球这组行星与卫星的“个头”相差太小了。月球的直径大约是地球直径的28%，而地月之外相差最小的组合是海王星和海卫一，海卫一的直径仅为海王星直径的5%。我们的地球作为整个太阳系中倒数第四大的行星，却拥有月球这颗太阳系第五大的卫星。

这也就是说，月球不可能是诞生之后被地球的引力捕获的，因为它对于地球来说实在是太大了。查尔斯·达尔文的儿子乔治认为月球是从地球上分离出来的，而分离出去之后留下的空隙形成了今天的太平洋。

现在的主流观点认为地球在诞生初期被一颗火星大小的行星撞击后形成了月球，天文学家们将这颗现已不知所踪的行星称作“忒伊亚”，并将月球来源于这次撞击的观点命名为“大碰撞假说”。他们认为月球大约形成于地球诞生后5 000万年至1亿年，这次撞击产生的碎片盘旋着升入环绕地球运行的轨道上，并最终在引力作用下聚集到一起，形成了月球。如果把地球自诞生至今的这段时间缩小成一天，那么月球大约形成于这天的第10分钟。

这一假说也能够解释为什么月核非同寻常地小，以及为什么月球的密度比地球更小。发生撞击之后，来自忒伊亚的较重的物质留在了地球附近，而较轻的物质则被抛向外围，形成了月球。在太阳系的所有行星中，地球的密度是最高的，由此看来，地球在形成后吸收了一部分来自忒伊亚的物质的推断也是合乎情理的。另外，这次巨大的撞击也能解释为什么月球在过去的一段时间内似乎处于熔融状态——碎片在聚集的过程中发生了剧烈的碰撞，导致岩石熔化。

阿波罗计划带回的一些月球上的岩石，也印证了这一假说。计算机进行大量模拟计算后得到的结果表明，月球主要是由来自忒伊亚的物质构成的，因此地球和月球的岩石之间存在一些差异。2014年，科学家宣布他们在阿波罗带回的样本中发现，月球岩石中的氧元素与地球岩石中的有所不同。

陨石坑、月海和月相

展开月球表面的地图，你会发现到处都是充满了诗情画意的地名：梦湖、虹湾、幸福湖等。实际上，月球表面是一个真正的不毛之地。月球几乎没有大气层，其稀薄的大气放在一起甚至比不上5头大象的重量。

月球的表面被一种被称为“月海”的黑色斑块所覆盖，从地球上看有点儿像一张脸，因此就有了著名的“月亮脸谱”。但是，这些海里可从来都没有过水，正相反，它们是在月球诞生时熔岩冷却固化后形成的巨大的桶。月海上有着成千上万的陨石坑，这些陨石坑很深，呈碗状，是几十亿年来月球表面遭受撞击后留下的痕迹。

我们可以看到天空中月球的模样总是发生周期性的变化，原因在于月球本身不会发光，而是像一面巨大的镜子一样向我们反射太阳光。我们看到的月球的模样取决于它在绕地球公转轨道上的位置。当月球位于地球和太阳之间时，大部分光都照射在它朝向太阳的那一侧，月球便无法反射光到地球上被我们看到，这时我们看到的就是新月。随着月球绕着地球运行，与太阳之间的夹角越来越大之后，我们能看到它被照亮的部分也越来越多，新月大约两周之后，月球运行到太阳的对面，此时它朝向我们的这一面被完全照亮，我们就会看到满月。而当月球继续运行回之前的位置时，我们又会看到它被照亮的部分越来越少。

潮汐锁定

有很多人认为月球是不会自转的，因为我们总是只能看到月球的正面而看不见背面。但事实上它是会自转的，只是它的自转周期恰好与绕地球公转的周期相同，都是27.3天。

我们可以做一个小实验来模拟月球的运行。找一个东西放在地上，把它当作地球，面向它站立，然后绕着它移动，并且一直面对着它。当你走完一圈之后你会发现，自己不仅绕着地球转了一圈，同时也在原地转了一圈。如果你还没弄明白的话不妨再多试几次，不过下回就别盯着中间的“地球”看了，请看向面前的墙壁，你会发现在移动的过程中你会依次面对房间里的四面墙，就像是在原地打转一样。

月球之所以会这样运行，是因为它被地球潮汐锁定的缘故。月球在形成之初的自转速度要比公转速度快很多，但是地球的引力使得月球在地月连线的方向上略微伸展，于是月球在某一个方向上就会比另一个方向上略长一些——类似于地球上的涨潮。接下来，地球的引力就会拽着月球上凸起的这一块，使月球自转速度逐渐减缓，直到与公转周期相同。

月球相位变化的时间要比它绕地球公转一周花费的27.3天长，每两个满月之间的间隔是29.5天。这是因为只有在太阳、地球、月球排列在一条直线上时，我们才能看到满月，当月球围绕着地球公转的同时，地球也在围绕着太阳公转，在月球完成一次公转的这一个月里，地球也绕着太阳前进了一段距离，所以月球需要多一些时间才能重新与太阳和地球排成一条直线。

潮汐锁定在宇宙中随处可见，木星和土星的许多卫星都被锁定了。而在其他行星系中，同样也有很多行星被它们的恒星潮汐锁定，而天文学家们对于这种行星——一面被烈日炙烤，另一面却暗无天日——上是否可能会有生命存在进行了激烈的争论。

对地球生命的重要性

有关月球的故事实在是太多了，从几千年前开始就有很多，以至于我们有时候很难分辨出哪些是科学，哪些是老婆婆讲的童话故事。从一些有关狼人和疯子（这些角色在故事中都与月光有关）的报道中，我们就可以看到人们是多么相信月球会直接影响人类的行为。接生婆们坚定地认为满月之夜产房中的人会更多，然而并没有可信的证据能够证明这一说法。

大多数有关月球的传说都被人们用引力来解释，他们认为满月时月球的引力更强，会对人体内的水产生影响，但实际上我们看到满月的时候月球并不一定离地球很近。不过，这些故事的确多多少少地影响到了地球上的生命，科学家认为，如果没有月球这位离我们这么近的邻居，我们人类甚至不会存在并赞叹乃至探索它。

我们之前已经提到过月球如何帮助地球维持稳定的季节变化，它有可能在生命诞生的过程中也发挥了重要作用。那时的月球离地球的距离仅为现在的1/15，如此近的距离导致来自月球的引力在地球上引发了可怕的潮汐，使得海水侵入内陆地区数百千米，潮汐频率也比现在高出很多。一些研究者认为，生命就起源于这些地区，海水在陆地上的翻腾使得生命诞生所需的组成物质充分地混合在一起。

月球也在减缓地球的自转速度。10亿年前，地球上的一天只有18个小时，而现在则是24个小时，因为在月球的引力作用下，地球在自转的过程中会和海水发生摩擦，于是用于自转的能量就会被逐渐消耗，并转移到海洋中。这种能量的转移有助于热量从赤道传输到两极地区，使得整个地球上的温差大大减小。可以说，在地球上的生命诞生之后，月球也在一直帮助维持一个有利于其继续进化和不断发展的环境。

另外，地球自转变慢导致的另一个后果是月球会逐渐地远离地球，也就是说潮汐会变得越来越平静——所以现在的环境更稳定了。我们可以利用阿波罗号的宇航员在月球上留下的实验装置来测量月球远离地球的速度。

阿波罗计划

“着陆灯亮起，引擎熄火。”这句普普通通的话开启了人类历史上的新纪元。38岁的尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）在说出这句话之前刚刚惊险万分地手动驾驶着鹰号登月舱着陆在月球表面的一块巨石上，此时他们剩下的燃料连一分钟都撑不过去了。地面指挥中心的工作人员松了一大口气：“收到。你们那儿的紧急状况把我们吓得脸都青了，现在我们终于又能呼吸了。”

着陆几个小时之后，阿姆斯特朗迈开脚步走下梯子，成为第一个踏上除了地球以外第二个星球的人。1969年7月20日，这一天至今仍是激励我们不断前行的灯塔。在接下来的三年里，NASA又成功完成了5次探月任务，并将10名宇航员送上月球，其中只有阿波罗13号在飞行途中燃料舱发生爆炸令飞船损毁而不得不放弃了任务。

图2-6 阿波罗11号登月任务期间，巴兹·奥尔德林站在月球上。我们可以从面罩的倒影中看到这张照片的拍摄者尼尔·阿姆斯特朗

这些任务并不仅仅是为了在冷战的高峰期令美国胜过苏联一筹，它们有着极其珍贵的科学价值。这6次登月任务共带回了382千克月岩，这些岩石含有我们研究月球的形成的重要线索。宇航员们在月球表面留下了一排镜子，这样我们就能从地球上发射激光来测量月球远离地球的速度（目前是每年3.8厘米）。他们还在月球上的尘埃中埋下了地震仪以研究月球的震动。

后来，宇航员们变得大胆起来，他们开着月球车四处行驶，探索着月球这片贫瘠的土地。阿兰·谢泼德（Alan Shepard）甚至偷偷地把一根6号铁高尔夫球杆的杆头带上了月球，并且在月球上打了一杆。戴夫·斯科特（Dave Stott）将一个锤子和一根羽毛同时抛下，证明了不同质量的物体在没有空气阻力的情况下，会以相同的速度下落。

当阿波罗17号于1972年12月14日离开月球时，指挥官吉恩·塞尔南（Gene Cernan）——他是最后一个离开月球的人——对于重返月球还抱有希望。但是由于成本太过高昂，从那至今人类再也没有执行过登月任务。但是，月球对我们的吸引力令人无法抗拒，这是宇宙赠予我们用于延长人类在太空中停留时间的最佳场所，世界各地的航天机构已在计划重返月球。总有一天，我们会在月球上的尘土上再次留下足迹。

后期重轰炸

种种证据表明，内太阳系在39亿年前经历过猛烈轰炸。在太阳系形成初期的混乱状态结束之后很久，岩质行星遭受的撞击突然急剧增长。尽管这些撞击对地球造成的伤痕长久以来早已因侵蚀而逐渐消失，但是在没有大气的月球上，这些伤疤依然存在。

这一系列凶猛的撞击发生在太阳系诞生6亿年之后，天文学家称之为“后期重轰炸期”。这一事件发生的主要原因很可能与木星有关，关于太阳系形成时的计算机模拟表明，巨行星不太可能在形成时就位于它们现在所处的位置。因此木星应该有过向太阳系内部移动的过程，而这会使其周围的小星星如鸟兽般四散纷飞，其中有很多就撞向了月球和岩质行星。

但是，并非所有人都对此深信不疑。后期重轰炸期的主要证据来源于阿波罗任务带回的月岩，来自月球表面多个地点的岩石印证了大约发生在同一时间的撞击，但是也有一些天文学家认为，只需要几次规模较大的撞击就可能将碎片弹射到月球的各个角落，而这会让原本数量较少的撞击看起来像是发生了很多次一样。

另一个无法解释的问题是地球上生命的出现。撞击事件会令早期的地球变成炽热的炼狱，残酷的环境使得生命根本无立足之地，只有在后期重轰炸期结束之后，生命才有可能诞生。但是最近有证据表明，早在41亿年前地球上就出现了海洋，甚至还可能出现了生命。

所以，生命要么是在此次轰炸中幸存了下来，或者是在被消灭后又重新出现了，要么是后期重轰炸期并没有如我们所想那样发生。无论是哪一种情况，这段时期都是当前研究太阳系动荡历史的焦点。

[1]

贵格会，基督教新教宗派之一，17世纪中叶创立于英国，亦称“公谊会”或“教友派”，“贵格”为音译名。——编者注

[2]

亚原子粒子，指比原子还小的粒子。——译者注

[3]

光球层的温度最低可达4 000摄氏度。——译者注

[4]

火星仅在形成初期有过磁场，但是后来大约在40亿年前消失了。——译者注

[5]

这里指半径。——译者注

[6]

即海底扩张学说。——译者注

[7]

或者说把地球想象成一个巨大的条形磁铁，那么其北磁极就是所说的地磁北极。——译者注

第3章

太阳系

水星

这是一个光秃秃的岩石星球。其实，乍一看你有可能会把水星错认为月球。这颗最靠近太阳的行星在白天遭受太阳的炙烤时，温度可达400摄氏度以上。但是，水星没有能保留住热量的大气层，因此在夜间温度又会骤降至约零下200摄氏度。作为太阳系中最小的行星，水星绕太阳公转一周仅需88天，而一个水星日则有将近59天这么长。

只有两艘宇宙飞船造访过水星。第一个是20世纪70年代中期飞过的水手10号探测器，还有一个是2011年抵达的信使号水星探测器。在2015年4月科学家控制信使号撞向水星之前，它绕着水星运行了4 000多圈。在所有的人造天体和自然形成的天体中，信使号很可能是唯一一个绕着水星公转过的物体。由于离太阳实在太近，引力的影响过于显著，水星的周围不可能形成卫星，也不可能从别的地方捕获卫星。太阳强大的引力拉扯着水星在每公转两周的同时会自转三周。

这些访问水星的任务为我们提供了从地球上难以观察到的一些细节，因为水星实在是太小了——甚至比木星和土星的一些卫星还要小。水星上最为显著的特征是卡洛里盆地，由水手10号飞过时发现。这是一个古老的撞击坑，也是太阳系中最大的陨石坑之一，直径超过1 500千米。盆地中的地势如波浪般起伏，沟壑纵横，有人说这次撞击就像是敲响了一口大钟，冲击波传向水星的各个角落，凹槽状的地形就是冲击波从撞击地点出发后相位差180°的地方。

和金星一样，水星有时也会挡在太阳的前面，不过水星凌日可比金星凌日发生得频繁得多，一个世纪中大约会出现13~14次水星凌日。2014年6月3日，好奇号火星车曾在火星上观测到水星如同幽灵一般从太阳中穿行而过，而这次水星凌日在地球上是看不到的。这也是人类第一次在另一颗行星上观测水星或金星凌日。

金星

无可辩驳，金星实在是一个可怕的地方。它被厚厚的一层含硫酸的二氧化碳包裹起来，其浓密的大气吸收了大量来自太阳的热量，金星表面的大气压是地球上的93倍。如果有谁傻到想到金星上去探险的话，那么他就会被金星上恐怖的高温、高压所烤焦、压垮和碾碎。

尽管金星并不是离太阳最近的行星，但是浓密的大气使其成为太阳系中最热的行星，由于温室效应太过强大，金星上的温度要比水星高出近40摄氏度。然而，如此极端的条件并没有阻止苏联人探索金星的步伐，从1975年发射金星9号探测器开始，苏联接连发射了好几颗探测器着陆到金星。而金星9号探测器也是第一个从另一颗行星表面拍摄并传回照片的宇宙飞船，它在金星表面炼狱般的环境中勉强坚持了53分钟。

金星是离地球最近的一颗行星，人们常常称它为地球的孪生姐妹，但是二者唯一的相似处是它们的大小——金星的直径是地球的95%。金星有一个很奇怪的特点，金星上的一天比一年还要长。但在我们生活的地球上一天比一年要短得多，因此这一点在我们看来完全不合常理。金星的自转极为缓慢，需要243天才能自转一周，但是绕太阳公转一周只需要225天。金星还是唯一一个顺时针自转的行星

[1]

，但是它在刚诞生的时候很可能不是这样自转的，也许金星曾被一个巨大的天体撞击过，撞击改变了金星的自转方向，而且也使得金星的自转速度变得更慢。

近年来，麦哲伦号以及金星快车号都曾造访金星。麦哲伦号使用雷达成像系统绘制了一幅金星表面的地图，让我们能够看到云层之下的金星是什么模样。金星上最高的两座山十分引人注目——斯卡迪山和马特山，前者是麦克斯韦山脉的一部分，它是以苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）的名字命名的，也是金星上唯一一个不以女人或是女神命名的地名。

火星

在所有的行星中，最引人注目的就是火星。纵观人类历史，人们一直在为探测火星努力，担心过是否会有来自火星的外星人入侵地球，还发射了很多汽车大小的探测器去探索火星。火星是人类除了地球之外最了解的行星，我们所拥有的火星表面地图甚至比地球海底地图还要详细。

火星独特的橙褐色使其得到了一个“红星”的绰号，而火星的颜色之所以如此独特是因为其表面的岩石中含有大量氧化铁（也就是铁锈）。在夜空中，即使只用肉眼观察，你也能发现火星呈现出明显的红色。如今的火星是一片干燥、寒冷的荒漠，不过曾经的火星或许不是这样的。一些火星探测任务发现的线索表明，过去的火星似乎和现在大不相同，可能火星曾有1/3的表面都被海水所覆盖。

火星的气候变化为何如此剧烈仍是一个令人费解的问题，目前占主流的说法是，在诞生之后，随着时间的推移，由于火星本身和地球比较起来个头较小，无法给核心区提供足够的压强，于是其核心逐渐凝固，而这又导致了火星的磁场逐渐消失，于是火星就受到太阳风的不断侵蚀。久而久之，它的大气层几乎被彻底破坏，现在只剩下了一层薄薄的二氧化碳，这使得火星表面的大气压非常低，还不到地球表面的1%。在这样的环境中，水分子无法以液态存在，而是从冰直接升华为水蒸气。

火星的南北两个半球呈现出截然不同的模样——赤道以北一片平坦，赤道以南则山峦叠起，唯一相似的地方是南北两极都被冰雪覆盖。在火星的南半球有一座山叫作奥林匹斯山，它是整个太阳系中最高的火山，也是第二高峰，它比珠穆朗玛峰的高度要高出两倍多，但是攀登起来却容易得多，因为其侧面的坡度仅仅只有5°。如果你站在山脚下的话，甚至都看不到山顶，因为这座山不仅很高，还很大，山顶会消失在地平线上。

火星上还有一个巨大的裂谷，由数道错综复杂的沟槽组成，它沿着火星的赤道划下了一道接近1/4周长的鸿沟，这就是水手峡谷。它是一个叫作“塔西斯高地”的火山高原的一部分。

火星有两颗卫星，火卫一“福波斯”和火卫二“迪莫斯”，它们的名字来源于随战神在战场上厮杀的两个儿子，分别代表“恐惧”和“惊慌”。它们都很小，直径分别只有22.2千米和12.6千米。

机器人探测

我们已经派出了一大批探测器环绕火星，它们着陆并继续在火星表面探索。这些探测器看着沙尘暴席卷整个火星，在另一个世界里看着日出日落，甚至还能从另一片天空中看到我们的地球。它们象征着人类非凡的探索精神。

从1965年到达火星的水手4号到最近的好奇号，这些探测器的主要任务是弄清楚火星上的条件是否利于生命存在。20世纪70年代，海盗号首次成功着陆火星表面，并且对火星土壤进行了检测，以寻找生命存在的迹象。最初的结果表明有生命存在，不过现在火星上并没有生命存在已成为共识。前期的探测器都被限制在着陆地点附近区域内无法移动，而在后来的任务中，人们将带轮子的机器人送上火星表面进行探索。

勇气号和机遇号取得了惊人的成功。它们于2004年着陆，设计寿命仅为90天。勇气号却在火星上撑过了6年，跑出了近8千米，最终陷入了软土中。机遇号则更为强大，在本书写作的过程中，它仍然在火星上辛勤工作，驶出的距离已经超过了一次马拉松的长度。

2012年，好奇号也加入了前辈们的火星探测之旅。好奇号比两位前辈的体积更大，携带的实验器材也更多，大小比得上一辆小汽车，所以无法像之前的探测器那样被包裹在一个充满气的气囊中，弹跳着着陆火星。好奇号借助一台未来感十足的空中起重机降落到地面上，其着陆全程的视频非常值得一看，起重机悬停在空中的白色吊臂实在是一个极富想象力和工程水平高超的惊人壮举。

登上火星

人类很可能在21世纪就能登上火星，不过这可比登上月球要困难得多。月球离地球380 000千米，只需要3天就能到达，但是前往火星却是一个长达2.25亿千米，需要7个月才能到达的漫长过程。

如果人长时间待在太空中会受到辐射的伤害，高能粒子穿透皮肤后会将能量释放到细胞中，对DNA（脱氧核糖核酸）造成破坏，从而导致癌症、辐射病、白内障等疾病，高剂量的辐射甚至会致人死亡。所以宇航员需要采取一些保护手段，而且这些保护措施需要相当轻便，以免妨碍执行任务。另外，人类在路途中需要摄入的食物、水和氧气的总重量会很大，把这么重的载荷运输到火星是相当昂贵的。着陆也很危险，火星的大气层如此稀薄，在着陆的过程中没有足够的气体用于机器减速。

还有一个返程的问题也需要考虑，机器人发射到火星上之后无须返航，但是人类登上火星之后还是需要回来的。想做到这一点，宇航员必须随身携带足够燃料，或者能利用火星上的资源制出燃料。

小行星带

一些来自世界各地的科学家乘着专门制作的实验舱在39 000英尺

[2]

的高空巡航，所有人的目光以及实验器材都对准着那个冲破了大气层之后以12千米每秒的速度下坠的物体。同时，地面上的4支巡逻队在贫瘠的澳大利亚大陆上一片大小为20千米×200千米的范围中散布开来，等待着它的落地。最终，他们追踪到了它的位置，并将其小心地包装起来带走以备进一步的分析。

科学家此次捕获的猎物虽然来自太空，但并不是在那里诞生的。这是日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）发射的隼鸟号小行星探测器，它刚刚完成对25143号小行星“糸川”长达7年的探测任务，这也是人类第一次从小行星上取回可供研究的样本。

天文学家之所以花费这么大的精力采集小行星的样品，是因为只有通过它们才能对行星形成之前的太阳系进行研究。它们就像是太阳系早期的化石一样，是没有最终形成行星的“积木”。

这些四处翻滚的岩石和金属块遍布整个太阳系，但是其中90%都聚集在火星和木星的轨道之间，形成了一个小行星带。小行星带中的主要成分都是一颗“失败”的行星的一部分——由于邻近的木星产生的引力过于强大，导致这颗行星无法形成。

小行星带的总质量现在只有地球质量的4%，其中的四颗天体的质量——谷神星、智神星、灶神星和健神星——就占到了1/2，剩下的其他小行星就一个比一个小，一直小到我们在路上见到的卵石那么大，甚至还有尘埃般大小的。较大的那些小行星一直是人们密切关注的对象。NASA发射的黎明号探测器于2011年造访灶神星，并在一年后再次启程前往谷神星，2015年到达。黎明号探测器是历史上第一个环绕过两个不同的太阳系天体运行的宇宙飞船。

小行星带中直径超过1千米的小行星大约有200万颗，你可能觉得穿越小行星带是一场惊心动魄的危险旅途，就像电影《星球大战》里面的那样，你需要在迎面而来的碎石中躲来闪去。但其实并不会像这么局促，关于小行星带的一些插图和动画总是把里面的碎石画得很大以便我们能清楚地看到它们，事实上，每两颗小行星之间的平均距离接近100万千米。

对地球的威胁

如果有一天小行星撞向地球，那将是一场巨大的灾难。在6 600万年前，一颗直径10千米——足足有一个小城市那么大——的小行星撞向了墨西哥海岸，释放出地狱般的能量，我们至今还能看到当时撞击留下的陨石坑。海啸席卷全球，天空中下起了火雨，森林被夷为平地，随之而来的就是混乱的物种大灭绝。大量的碎石和灰尘被抛入大气层中，使得地球进入了核冬天。由于缺乏阳光，植物开始大范围死亡，接下来死亡降临到植食性动物身上，再之后则是肉食性的灭绝。短短100年里，包括恐龙在内的70%的陆地生物都灭绝了，而海洋生物的灭绝比例则高达90%。

值得庆幸的是，这种级别的物种大灭绝非常罕见。科学家认为，直径5千米以上的小行星大约每2 000万年才会撞击地球一次，并且我们和恐龙相比有一个巨大的优势，我们是有望远镜的。现在，自动化的望远镜正在扫描天空中所有直径超过1千米的物体，并预测它们未来100年内的运行轨道。好消息是，目前我们并不用为这样的撞击事件感到担忧。

但是，有时我们也会遭受一些小规模的撞击。2013年，在俄罗斯车里雅宾斯克州上空，一颗火球从天而降。这是一颗直径20米的小行星，它就像轰炸机扔下的炸弹一样，对这里进行了一次大规模袭击。万幸的是，此次撞击事件中并没有造成人员死亡，有一些人受伤，因为冲击波震碎了窗户，碎玻璃飞了起来。

将来总有那么一天，地球会再次面临一颗大型小行星的威胁，而到那时，我们就可以采取某些措施来避免灾难发生。不过，像好莱坞电影里面那样采用核武器，其实是一种很糟糕的选择，因为这只能击碎较大的小行星，但是造成的碎片还是会冲向地球。最好的解决方案之一是令小行星保持为一个整体，然后发射一个空间探测器，利用空间探测器产生的引力把这颗小行星逐渐引开。

表3-1 太阳系行星概况一览

“天”指地球上的一天。——编者注

67P彗星、罗塞塔号探测器与菲莱着陆器

这是航天史上最大胆的探索之一。由欧洲航天局发射的罗塞塔号探测器历经十年跋涉，走过了长达64亿千米的路，终于追上了67P/丘留莫夫–格拉西缅科彗星（简称67P彗星），当时它正位于火星和木星的轨道之间。

与小行星一样，彗星也居住在行星的空隙之间，但是和由岩石和金属构成的小行星不同的是，彗星主要是由冰构成的。它们绕日公转的椭圆形轨道非常扁，离太阳最远处比海王星还要远，而最近处几乎是和太阳脸贴脸。由于彗星经过地球时，我们可以看到非常壮观的景象，所以几千年来，人类一直对彗星充满好奇。而彗星在靠近太阳的过程中会被加热，并被强烈的太阳风吹拂，这使得它们会拖着两条长达数亿千米的彗尾。

图3-1 2014年，欧洲航天局历史性地发射了菲莱号着陆器登陆67P彗星

欧洲航天局曾发射过一艘宇宙飞船拍摄彗星，但是之前还从未试过发射登陆的探测器。考虑到67P彗星在公转轨道上以55 000千米每小时的速度运行，令探测器着陆可不是一般的成就。2014年11月12日这天，当罗塞塔号释放出洗衣机大小的菲莱号着陆器准备在这颗彗星上着陆时，科学家们都屏住呼吸瞪大了眼睛，静待奇迹的发生。

着陆过程并不是很顺利，因菲莱号上的鱼叉式着陆装置未能发挥作用。菲莱号在彗星的表面反复弹起了几次，之后掉入了黑暗裂缝中。由于在黑暗中太阳能电池板无法供电，因此仅仅两天它的电量就耗尽了。经过6个多月的强制冬眠之后，菲莱号在2015年6月再次醒来，并对罗塞塔号发出呼叫，因为在经过太阳的过程中，彗星上的冰融化了一些，将菲莱号从阴影中解放出来。

科学家们仍在对此次探测任务得到的大量数据进行分析，目前已得出的结果是，彗星上的水似乎与地球上的水不同，其中氘的含量较高，而这与地球上的水来自像67P这样的彗星这一说法相矛盾。

木星

只需要一台小小的望远镜，我们就能领略到这位行星之王的英姿——它独特的橙色，以及层层叠叠的云。而用口径稍大一点儿的望远镜，你就能看到木星表面著名的大红斑了。不过需要注意的是，由于木星的自转非常快——不到10个小时就能自转一周——所以当我们看到木星表面的大红斑时，它可能已经转到背面去了。如此快的自转速度也使得木星的赤道地区明显要比两极地区更“胖”一些。

作为所有环绕着太阳运行的行星中最大的一颗，木星比其他所有的行星加起来都还要大，它的肚子里能装得下1 321个地球。木星到太阳的平均距离是7.78亿千米，完成一周公转需要近12年。

木星的构成成分与太阳大致相同——75%的氢和24%的氦。不过，在木星的表面之下发生着什么，我们仍然不太清楚。有人提出木星有一个致密的核心，但是我们不知道这个核心会有多大。天文学家还认为在木星的核心区和外部大气之间存在一层液态氢。

大气中云带的运动方向常常与自转方向相反。暗一些的区域称为“区”，亮一些的区域称为“带”。在那里探测到的闪电比地球上的要强1 000倍，而位于木星南半球云带中的大红斑则是一个已经存在了很长时间的巨大反气旋。之前它有4个地球那么大，不过最近的观测结果显示它正在逐渐变小。我们尚未完全弄明白其缩小的原因，不过已经观测到一些被称为涡流的小型气旋进入其中，它们可能正在改变大红斑的内部结构。

关于木星，有一个小知识可以说是鲜为人知，它其实是有光环的，事实上，太阳系外侧的4颗巨行星都有光环。与土星那个由冰组成的光环不同，木星的光环是由尘埃组成的。木星光环是1979年旅行者1号探测器掠过时被发现的。

作为太阳系中最大的行星，木星产生的引力也是最强的。有关它在太阳系形成的过程中起到了什么样的作用仍有许多争论，我们知道的是，木星与后期重轰炸期的那一系列发生在内太阳系的猛烈撞击脱不了干系。不过，目前我们还不清楚木星到底是我们的朋友还是我们的敌人——它是会为我们清扫即将撞击地球的物体，还是会把它们集结到一起来威胁我们的安全呢？当然，两者都有可能。

木星的卫星

正如你所想，最大的行星也拥有最多的卫星——目前已发现了69个。这些卫星中大多数都很小——这部分卫星原本是小行星或卫星，由于离木星太近而被它强大的引力捕获。木星的卫星中有很多都值得进一步研究，特别是伽利略在1610年发现的4颗被称为伽利略卫星的卫星：艾奥、欧罗巴、加尼美得和卡里斯托。

加尼美得是太阳系中最大的卫星，其直径超过5 000千米，甚至比水星还要大，然而，它并没有直接绕着太阳公转，所以它不是行星。它的邻居卡里斯托则保留了一个非常古老的表面，40亿年来几乎没有什么改变，上面有着比太阳系中其他任何天体都要多的撞击痕迹。

不过，艾奥和欧罗巴可以说是木星最有趣的两颗卫星了。艾奥绕木星公转一周仅仅要1.5天，并且它与木星相隔的距离非常近，这引发了非常强大的潮汐，于是这颗卫星不断地在进行放大缩小的循环。这种持续的变化被称为“潮汐加热”，它导致这颗卫星上的岩石被熔化，并为其表面的400多座活火山不断提供能量，使得艾奥成了太阳系中火山活动最活跃的地方，硫黄如火箭般被喷射到数百千米高的天空中。毫无疑问，它的含水量是太阳系所有天体中最低的。

朱诺号木星探测器

最近，由NASA发射的朱诺号探测器传回了清晰度空前的木星照片。它于2016年到达木星，成为第二个围绕这个太阳系中最大行星运行的人造天体。第一个是伽利略号，它于2003年完成了自己的使命。探测器将大量壮观的照片如潮水般传送回地球，照相技术的发展体现得淋漓尽致。

朱诺号在俯冲的过程中近距离地拍摄了木星大红斑的照片，以帮助天文学家探明其缩小的原因。探测器对于木星引力的精确测量将有助于探究木星核心，而分析木星的大气成分有助于了解木星和太阳系的形成。

朱诺号此行还携带了三个铝合金制的乐高人偶，它们分别代表了罗马神话中的众神之王朱庇特、神后朱诺，以及第一位用望远镜观测木星的天文学家伽利略。

距离更远一些的欧罗巴则没有艾奥这样的问题，不过它表面的冰会被加热，并融化成水。欧罗巴表面的液态水极其多，甚至可能会比地球上所有的海洋、湖泊、河流中的水加起来还要多。这令它成为寻找太阳系中其他生命的首选地。

土星

土星是我们祖先古代就知道的行星中的最后一个，它离太阳的距离接近15亿千米。事实上，尽管距离我们这么远都能直接用肉眼进行观测，可见土星能够用于反射太阳光的体积之大。作为太阳系第二大行星，土星的“肚子”里能装得下750个地球。

不过作为一个体积这么大的行星，土星的质量却轻得令人难以置信，因为它的密度仅为0.7克每立方厘米，是所有行星中最低的，比水的密度还要小。也就是说，如果有一个足够大的浴缸，那么土星可以在里面漂起来。不过，如果真这么做的话，土星会把这一缸水都给冻住——土星的平均温度为零下178摄氏度。

这颗行星独有的黄色来自其大气层中的氨晶体。土星大气中偶尔会有风暴呼啸而过，而且每30年土星运行至离太阳最近的那一点时，风暴都会变得更加频繁。

旅行者号探测器在经过土星时发现，土星北极的上空有一个六角形的云，其每个边的边长都大于地球直径。卡西尼号探测器也观察到了这一现象，并且在2013至2017年间，它的颜色从蓝色变成了金色。

与木星一样，天文学家也不清楚土星的云层之下是什么情况。他们认为氨晶体的下方存在水云，再往下则是一层金属氢

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，最后则是一个密度很大的岩石内核，质量大约是地球的9~22倍。甚至有些科学家认为，土星的大气层中每年会产生1 000吨钻石，其形成过程是甲烷气体在闪电作用下转化为碳粉，然后在高压下变成钻石，并落入核心。

土星环

土星的神秘光环是太阳系中最著名的一道美景，然而尽管已经做了很多研究，我们仍然不知道这个光环从何而来。

从远处看过去，土星的光环是浑然一体的，不过它们其实是由无数块一栋房子那么大的冰块组成的。如果把光环上的这些冰收集到一起，我们就能得到一个和土卫一差不多大的东西。因此，它很可能来自一颗被土星引力撕碎或者在碰撞中被击碎的卫星。

卡西尼号得到的最新数据表明，与整个太阳系的年龄相比，土星环十分年轻，大约形成于1亿年前。很多年后，它们可能就会在太阳风的吹拂下逐渐变得暗淡。生活在能看到土星环的年代是我们的幸运，因为土星在一生中的绝大部分时间里似乎都没有光环。

只需要使用业余望远镜，你就能注意到土星的光环上有空隙，其中最大的一条被称为“卡西尼环缝”，而米玛斯（土卫一）正是在这条缝中运行——来自卫星的引力会维持着这条缝一直存在。土星还有一些卫星在光环内的轨道上运行——它们被称为“牧羊犬卫星”。我们采用大写字母给土星环编号，不过编号依据并不是其到土星距离的远近来编号，而是我们发现环的顺序。

土星环还有许多未解之谜，自从20世纪80年代早期旅行者号飞过土星之后，天文学家就注意到土星环上有一些黑色斑点，它们就像自行车车轮上的辐条一样展开。近期卡西尼号也拍到了这种现象，但是我们仍然不知道这些黑斑是什么。

卡西尼号探测器

卡西尼号探测器打破了我们对于带环行星的理解。它发射于1997年，并在2004年到达土星。它在2006年9月15日拍摄了天文学史上最为壮观的照片之一。在照片中，土星遮挡住了太阳，在逆光的情况下，太阳光照亮了土星那令人瞠目结舌的光环系统（见图3–2）。这还不是全部，仔细看的话你会发现有一个很小的点。你可能会以为这是一颗土星的卫星，但实际上它是超过10亿千米远的地球。

图3-2 NASA发射的卡西尼号探测器逆光拍摄了太阳光照亮土星环的惊艳场景

2017年，由于燃料不足，卡西尼号在任务接近尾声时进行了20多次大胆的俯冲。它以10万千米/时的速度冲到了离光环最近的地方。卡西尼号在光环中穿梭的过程中，又拍摄了一张地球的照片。

最后，天文学家于2017年9月决定让卡西尼号坠入土星，而此时距离卡西尼号离开地球进入太空已经20年了。这一自毁的举动是为了防止它污染土星环或土星的卫星。

土星卫星

像木星一样，土星也有60多个天然卫星，其中的大多数卫星都很小，不过，其中最大的一颗名为泰坦（土卫六）的卫星比水星还大，同时也是太阳系中仅次于木星的卫星加尼美得的第二大卫星。

米玛斯的绰号是“死星”，因为它和《星球大战》中的那个卫星大小的空间站长得很像。这个看起来有些诡异的组合实际上纯属巧合——在拍摄到米玛斯第一张照片之前三年，死星就已经在大荧幕上出现过了。

在土星的所有卫星中，属亥伯龙长得最奇怪，它就像是宇宙中的一块巨大的浮石

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，表面上坑坑洼洼，形状也不规则。这是人们发现的第一个非球形的卫星，它可能是很久以前的一次撞击事件中产生的碎片。

目前，最为引人注目的土星卫星则是恩克拉多斯。在这颗卫星上，液态水正从其表面的冰缝中喷涌而出。2017年，天文学家宣布他们在这里发现了一些复杂的化合物——这是构成生命的基石，而这些化合物再加上水，就已经组成生命诞生的要素了。不过，后来科学家又发现了有毒物质——甲醇，这的确给研究者带来了一些打击，不过不可否认的是恩克拉多斯和欧罗巴一样，很可能适宜生命居住。

接下来，我们认识一下土星的卫星泰坦。它不仅很大，而且还拥有一层浓密的大气——它也是太阳系中唯一一颗拥有大气层的卫星。天文学家们让惠更斯号探测器穿透云层登陆泰坦。2005年1月14日，惠更斯号降落在位于“世外桃源”地区的一片干涸的河床上。这是目前为止唯一一个在外太阳系着陆的探测器。

泰坦的表面对我们而言，看起来是非常熟悉的模样——海岸线、群岛、礁石、半岛等，这些都是古代海浪冲刷侵蚀而成的。只是有一点儿不同，这里离太阳实在是太远了，天寒地冻，几乎不可能有液态水存在，这里海洋中的“水”实际上是液态甲烷。

天王星

我们总是觉得住在地球的两极地区可能会是一件很糟糕的事，因为总是会有极昼或者极夜。不过，天王星上的两极地区的情况可远比地球上更加极端。

这颗行星是躺在自己的运行轨道上的，它的自转轴差不多和绕太阳公转的轨道在同一个平面上。它公转一周需要84年，也就是说在天王星的两极地区会先经历长达42年的白昼，接着再是42年的黑夜。而且，那里可没有“天亮”一说。天王星离太阳的距离比地球远20倍，接收到的太阳光强度只有我们的1/400。天王星的直径是地球的4倍。

目前，对于天王星为何如此古怪地躺着运行还没有一个明确的解释，不过就像解释太阳系中的其他奇特景象时使用的理由一样，很多人都认为这也是一次大规模的撞击引起的。天王星的光环随天王星一起倾斜了过来，所以我们在观测天王星的时候会发现它的光环跨过了整个行星，而土星的光环则看起来是分布在两侧的。

天王星和海王星也被称为“冰巨星”，它们的化学成分使其有别于木星和土星这样的气态巨行星——在离太阳这么远的地方，无论是水还是氨和甲烷，统统都变成了冰。

迄今为止我们发现的天王星卫星有27颗，它们的名字都取自莎士比亚或者亚历山大·蒲柏的作品中的人物，比如罗密欧、朱丽叶、奥菲莉亚（出自《哈姆雷特》）、帕克和奥伯龙（出自《仲夏夜之梦》）。

天王星的卫星中，最大的一颗是泰坦尼亚（出自《仲夏夜之梦》），不过其直径还不到月球的一半，约为800千米。米兰达（出自《暴风雨》）是最独特的一个，其表面有许多巨大的伤疤，有人认为，这是因为它曾被撞得支离破碎，之后再也难以聚合成原来的样子。

旅行者2号是唯一一个造访过天王星的探测器。在1986年飞过这颗行星时，它观察到天王星的蓝绿色大气中几乎没有什么动静，这与它那个活跃的邻居

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形成了鲜明的对比。有人提出要专门发射一个探测器去探索一下这颗被忽视的行星，以破解那些关于它的秘密。

海王星

1989年的夏天，旅行者2号驶离海王星朝向更远的外太空进发时，科学家们将摄像头最后一次对准海王星，看了它和它最大的卫星崔顿最后一眼。在照片中，它们俩在太阳光的照射下就像两弯新月。

与天王星不同，海王星的海蓝色表面非常活跃。旅行者2号在它的南半球发现了一个跟地球差不多大的“大黑斑”，在它的附近还有一个更明亮且处于高速移动中的风暴，我们称之为“滑行车”。但是，1994年哈勃空间望远镜对海王星进行观测时，这个大黑斑已经消失了，取而代之的是北半球出现的一场新的风暴。海王星的风暴中有着全太阳系最强的风，风速高达580米每秒。

海王星的质量处于地球和木星之间，比前者重17倍，是后者的1/19。它到太阳的距离比地球远30倍，公转一周需要花费165年，温度低至零下218摄氏度。

至今已发现14颗属于海王星的卫星，其中最新的一颗发现于2013年。在已知的这些卫星中，最令人感兴趣也最令人困惑的就是崔顿。它的地质活跃度很高——与木卫一艾奥和土卫二恩克拉多斯一样，并且它绕海王星公转的方向与海王星绕太阳公转的方向相反。它也是太阳系中唯一一个有着逆行轨道的大型卫星。

这一现象使我们很难搞清楚它从何而来。正常情况下，逆行的卫星都是一些小天体，比如被引力捕获的小行星和彗星，它们在靠近行星时就是沿着逆行的方向，被捕获后自然就沿着逆行轨道运行。但是对于一个直径2 700千米的天体来说，这么做可就没那么容易了。很多天文学家都认为，崔顿曾是一颗矮行星，被海王星的引力从更远的地方吸引而来。但是为什么它没有和海王星相撞而是进入公转轨道变成了一颗卫星，天文学家目前还不清楚其中的原因。

矮行星崔顿的西半球的表面看上去很奇怪，就像哈密瓜的瓜皮一样，因此天文学家将其称为“哈密瓜地形”。它的南极有一层冻结的氮和甲烷，其上覆盖着从间歇性冰火山中喷发出来的火山灰。

冥王星

冥王星是比海王星离我们还要远的冰封的雪球，它有一段窘迫的经历。当美国天文学家克莱德·汤博（Clyde Tombaugh）于1930年发现它之后，人们立马将其认作太阳系的第9颗行星，然而还不到一个世纪，它就被降级了。

这个问题出现于21世纪初。首先是天文学家发现了阋神星，这是一个比冥王星大一些的天体，并且它也围绕着太阳运行，因此天文学家面临着如何给阋神星分类的问题。既然冥王星都已经是行星了，那么阋神星也应该是行星——它也直接围绕太阳运行，而且比冥王星还大点儿。但是，行星和太阳系中其他同样围绕太阳运行的小天体之间的区别在哪里呢？

冥王星地位受到威胁的原因还不止于此。首先，它的轨道与海王星有交叉。冥王星绕日公转一周所花费的时间长达248年，但是其中有20年它比海王星离太阳更近，例如1979至1999年。另外，它还被海王星的引力所影响，与其形成了被天文学家称为轨道共振的现象，每当冥王星完成两次公转，海王星都会完成三次公转，因此二者总会保持距离，并不会相撞。

冥王星与其最大的卫星卡戎之间的关系也相当反常。与其他正常的行星——卫星系统不同的是，严格说来，卡戎并没有绕着冥王星公转，是它们一起绕着两者之间的某一点运行。

所以到了做些什么的时候了。2006年夏，国际天文学联合会在一次会议中做出决定，将冥王星（以及阋神星）重新分为一类，称为矮行星。冥王星之所以被降级是因为它“未能清除轨道附近的其他物体”——它在自己围绕太阳公转的轨道上并不是最大的天体（是海王星）。这一决议至今仍不断遭受质疑。

在更早一些的2005年，那时冥王星还被视为行星，NASA发射新视野号探测器前往冥王星探索，而当它于2015年到达的时候，它的目的地已经不再是行星了。不过，这并不妨碍新视野号为我们展示了一个远远超出想象的迷人世界，它给我们带来了这个寒冷世界的第一张高分辨率图像。尽管温度低达零下240摄氏度，但是冥王星比想象中要活跃得多，一些尚未探明的地质活动在最近一段时间内重塑了它的表面。

作为新视野号探测任务开始前的准备工作，天文学家在冥王星周边搜寻是否还有别的可能干扰此次探测的卫星。他们找到了两个——科波若斯和斯提克斯，在它们之前，我们已经知道的冥王星卫星有三个：卡戎、尼克斯和许德拉。

矮行星

这项严格定义了行星和矮行星概念的决议使得之前的教科书全部作废了。以下是2006年8月于布拉格举行的IAU会议上由天文学家们通过的决议原文中的一部分：

（1）行星是一个具有如下性质的天体：

（a）位于围绕太阳的轨道上；

（b）有足够大的质量来克服固体应力而达到流体静力平衡的形状（近于球形）；

（c）已清空其轨道附近的其他物体。

（2）“矮行星”是一个具有如下性质的天体：

（a）位于围绕太阳的轨道上；

（b）有足够大的质量来克服固体应力而达到流体静力平衡的形状（近于球形）；

（c）还没有清空其轨道附近的其他物体；

（d）不是卫星。

冥王星由于未满足第1（c）条被降级，不过有被降级的就有被升级的。谷神星作为小行星带中最大的一颗小行星，在1801年刚被发现的时候也被认为是一颗行星，不过随着越来越多的小行星被发现，它就失去了这一身份，但是2006年的这项决议将谷神星提升为矮行星。而在比冥王星还遥远的地方，有三个天体——阋神星、妊神星、鸟神星——也被列入矮行星的行列。

阋神星是太阳系中尚未有探测器造访的最大天体，它到太阳的距离比地球到太阳远将近100倍，需要558年才能公转一周，其迄今为止被发现的卫星只有一个——迪丝诺美亚。

妊神星的形状是有些奇怪的卵形，带着它的两颗卫星海雅卡和纳马卡一起绕着太阳运行。2017年，天文学家发现它也有一个光环。妊神星的名字来自一个夏威夷女神，因为它是被夏威夷岛上的望远镜发现的。它之前还有一个外号叫“圣诞老人”，因为它是在圣诞节后不久被发现的。

鸟神星的名字则源自复活节岛神话——它是在复活节这天被发现的，因此最初它有一个绰号叫“复活节兔子”。在2016年有人发现了它的一颗卫星，不过这颗卫星在本书写作时还未被正式命名。

事实上，矮行星远远不止5颗，比如塞德娜就几乎可以确定是一颗矮行星，但是它距离太阳实在太远，公转一周需要长达11 400年，这就使得我们很难确定它的形状是否近似球形。所以，我们建造出口径更大的望远镜对这些远处的小天体进行观测之后，一定能发现更多的矮行星。

柯伊伯带和离散盘

随着1930年冥王星被发现，人们的想象力一下被激发了。天文学家开始推测，这颗行星只是海王星外围绕太阳运行的众多行星中的一个而已。数十年过去，无数人都对这一观点进行过研究和修正，而荷兰天文学家赫拉德·柯伊伯（Gerard Kuiper）的名字与海王星外的这片区域联系最为紧密，现在我们仍把这片区域叫作“柯伊伯带”。

这听上去可能有些不对劲儿，柯伊伯曾明确地表示过这片区域并不存在，反而是爱尔兰天文学家肯尼思·埃奇沃思（Kenneth Edgeworth）所提出的观点更接近真相，而且他是在柯伊伯之前提出的。但是，当1992年在海王星之外发现除了冥王星之外的第一个天体时，人们却认为这证明了柯伊伯带的存在，并没有用“埃奇沃思带”这个名字。

柯伊伯带位于海王星轨道之外，到太阳的距离大约是地球到太阳的55倍。到目前为止，我们已发现了超过1 000个柯伊伯带天体（KBO）。天文学家认为，柯伊伯带中直径超过100千米的天体可能多达10万个。然而，它们的总质量还不到地球的1/10。天文学家还提出，这些天体就像行星一样，是由星子组成的，但是因为离太阳很远的地方的星子数量太少，所以它们的个头就比行星小得多。KBO中最著名的天体就是冥王星，此外还有妊神星和鸟神星这两颗矮行星。

图3-3 太阳系中并不是只有行星，在海王星之外还有柯伊伯带和奥尔特云

阋神星也是位于海王星轨道之外的矮行星，不过它的位置比柯伊伯带还远，这个地方被我们称作“离散盘”。这里的天体甚至会运行到离太阳100倍于日地距离远的地方。离散盘的起源尚不明确，但是大多数天文学家都认为与海王星有关——在太阳系形成早期，海王星在向外移动的过程中将柯伊伯带的一些天体散射出去后形成了离散盘。

第九颗行星和第十颗行星

以前在西方有一句用来记住九大行星排列顺序的顺口溜：“My Very Easy Method Just Speeds Up Naming Planets.”

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但是冥王星被降级后，这句顺口溜可能得改改了。

随着对海王星之外的天体探索得越来越多，我们也看到了越来越多的奇怪现象。有人在2014年指出，有两个柯伊伯带天体——塞德娜和2012 VP

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——的轨道非常相似。具体来说，它们的近点幅角几乎相同——近点幅角指天体最靠近太阳时相对于升交点的角度。这个数值应当具有很大的随机性，但是这两个天体的近点幅角却诡异的相同。后来在2016年，天文学家又发现了4个近点幅角与它们相同的天体，如果这个数值真的随机生成的话，那么发生这种情况的概率仅有0.007%。

最有可能的解释是，太阳系中还有一颗行星尚未被我们发现。就像我们通过海王星的引力对天王星的影响计算出了海王星的位置，这颗未知行星的引力可能已经施加在这6颗小小的天体之上。这颗未知行星的质量大约是地球的10倍，绕太阳公转一周需要花费10 000~20 000年。天文学家们正疯狂地在天空中搜寻这颗近两个世纪来的的第一颗新行星。

图3-4 外太阳系的一些小型天体可能是在未知的第九颗行星的引力影响下，才形成了相似的轨道

尚未被发现的行星甚至可能不止一个。2017年6月，一些天文学家在一项研究成果中提出，柯伊伯带中一些天体的运行轨道受影响的问题可以用那里存在着第十颗行星（如果第九颗行星确实存在的话，它就是第十颗行星）来解释。不过，它的质量可就比第九颗行星小得多了，应该和火星的质量差不多。

显然，我们对于太阳系的探索还远未完成，可能在未来的几年里，我们的认知就将被再次打破。

旅行者号与太阳风顶

太阳系的尽头在哪里？一种定义太阳系边缘的方法是寻找太阳磁场的影响从何处开始减弱，旅行者号帮助我们获取了有关所谓的日球层边缘的精确数据。

在旅行者2号还在对天王星和海王星进行探索时，旅行者1号正在向太阳系的边缘进发，现在它已经远离太阳超过200亿千米，旅行者2号则在它身后大约30亿千米处。尽管它们处于漆黑一片的太空之中，什么也看不见，但是这两个探测器所携带的科学仪器仍在工作。它们每天都会发回对于太阳风的测量数据，而这些无线电信号

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需要经历30多个小时才能到达地球。

值得注意的是，从2010年开始，旅行者1号测量到的太阳风风速便已降至零。到了2012年8月，天文学家们已经确信，宣布旅行者1号已经飞越了太阳风顶——日球层的边缘——进入了星际空间。它是第一个离开太阳系的地球使者，以目前的速度，它大约需要30 000年才能到达下一个太阳系。

图3-5 2012年，旅行者1号成为第一个穿越太阳风圈的人造物体

奥尔特云

公转周期在200年以下的短周期彗星来自柯伊伯带和离散盘，比如哈雷彗星和67P彗星。但是，公转周期更长的彗星则被认为来自更远的“冰库”——奥尔特云。它的分布范围非常大，从比离散盘远1 000倍的地方开始，一直延伸到离太阳30万亿千米处——这比太阳和最近的恒星之间距离的一半还要多。它是以荷兰天文学家简·奥尔特（Jan Oort）的名字命名的。但是奥尔特云的存在还仅限于理论上说得通——那里的彗星离太阳实在太远了，用现有的望远镜根本不可能直接观测到它们。旅行者1号将在大约300年后到达这片区域，但是它的电池可能坚持不了这么久。太阳的引力对这些彗星的影响已经很小了，但是路过的恒星会产生一些推动力，将它们推向太阳系内部。而这也是让它们返回故乡——天文学家认为这些彗星形成于太阳系内部，但被巨行星在移动至现行轨道上的过程中抛向了远方。

旅行者1号的确应该作为一个非常有价值的开端被载入史册，但是它是否真的已经离开了太阳系还有待商榷。它只是越过了以磁场强度定义的太阳系边界，但是在更远的地方很可能仍然存在围绕太阳运行的重要天体，尚未被发现的第九颗行星很可能就在那里。如果旅行者1号没有走得比太阳系最外侧的行星更远，我们还能说它已经离开了太阳系吗？

尼斯模型

如今的太阳系是一个具有许多复杂特征的地方，从一个由碎石组成的环绕在新生太阳周围的行星盘变成一个由行星、卫星、矮行星、小行星和彗星组成的极其复杂的系统绝非易事。不过，近年来超级计算机的出现倒是对我们大有帮助，它们能够建立起非常详细的模型进行计算。目前最合理的模型是尼斯模型，它是在法国城市尼斯被提出的，科学家因此使用了这座城市的名字为其命名。

该模型表明，太阳系的4颗巨行星在受引力作用迁移至如今所在的位置之前离得很近，如果木星内迁而其他三颗行星外移的话，计算结果就会是我们今天所看到的太阳系。在一些模型中，天王星和海王星的位置甚至会发生互换。当木星入侵小行星带时，它就会把这些太空中的岩石抛向太阳系内部区域，而这很可能就是造成后期重轰炸的原因。类似地，当海王星向外入侵柯伊伯带时，就会把那里的小型天体向外推，形成离散盘，甚至可能正是从那里捕获了它那颗不同寻常的大型卫星崔顿。一些彗星则被推向了更远的地方，形成了奥尔特云。

最初，尼斯模型只计算了存在4颗巨行星的情况，而当天文学家把条件设置成5颗巨行星再次进行计算之后，令人惊讶的事情发生了，这次的计算结果与现有太阳系的相似度比之前用4颗巨行星进行计算时还要高。如果真的有第五颗巨行星的话，它现在在哪里呢？如果它曾被其他的巨行星推开，那么它可能最终被放逐到了海王星轨道外的地方。如果我们真的找到了那个第九颗行星的话，它一定是那颗失踪的第五颗巨行星。

不过，这个存在5颗巨行星的模型还存在一个问题，最近的模拟显示它们的迁移会对岩质行星造成灾难性影响。几乎在每一次计算结果中，水星最后都会被完全弹出太阳系，但是这件事在现实中显然没有发生。当然，我们可以用这些巨行星的迁移发生在岩质行星形成之前的说法来回答这个问题，但是这样的话木星引发了后期重轰炸期的说法就又说不通了。当然，那些主张从未发生过后期重轰炸期的人一定乐于见到这种情况。

所以，当我们把最新的计算机模拟结果与海王星以外广阔空间中的新发现结合在一起之后，我们对太阳系的形成的想法也会不断变化。

[1]

和太阳系中其他行星自转方向都相反，太阳从西边升起，在东边下落。——译者注

[2]

1英尺≈ 0.305米。——编者注

[3]

金属氢指液态或固态氢在高压下变成导电体，具有类似于金属的性质。——译者注

[4]

浮石，指采矿作业中发现的顶板中已产生裂缝但尚未脱离矿体的石块。——译者注

[5]

指海王星。——译者注

[6]

9个单词的首字母依次是之前九大行星的首字母。——译者注

[7]

其传播速度为光速。——译者注

第4章

恒星

恒星有多亮？

只要仰望过星空，哪怕只是轻轻一瞥，你都会注意到有一些星星比其他星星更加明亮。天文学家有一套描述一颗星星亮度的系统——视星等。这个系统建立在织女星的亮度之上，那是夜空中最明亮的恒星之一。织女星的亮度被定义为零等，所有视星等为负数的星星都比织女星亮，而视星等为正数的星星则比织女星暗。在这样的计量尺度中，每一等之间的亮度大约差2.5倍。比如，一颗视星等为–1.0的星星的亮度是织女星亮度的2.5倍，而对一颗视星等为+2.0的星星来说，织女星的亮度是它的6.25倍（也就是2.5×2.5）。

需要注意的是，夜空之中最明亮的物体并不是恒星，满月（–12.74）、国际空间站（–5.9）、金星（–4.89）、木星（–2.94）、火星（–2.91）都比恒星更亮。最亮的恒星是视星等为–1.47的天狼星。

在我们眼中看起来很亮的恒星并不一定真的很亮，它可能只是离我们很近而已。同样，一颗非常明亮的恒星也有可能因为离我们太远而看起来很暗。所以，天文学家提出了另一套描述恒星真正亮度的系统，叫作绝对星等。这种方法是把一颗恒星放到离我们32.6光年的地方之后再计算它的视星等，绝对星等每一等之间亮度的差距与视星等相同。

天狼星就是一个典型的例子，它的视星等是–1.47，但绝对星等仅为1.42，它看上去是夜空中最亮的恒星只是因为它离我们很近。而猎户座的参宿七就不一样了，其视星等为0.12，绝对星等却达–7.84。它是我们在夜空中能看到的发光能力最强的恒星之一。

变星

并不是所有的恒星亮度都是固定的——有一些恒星的视星等会随着时间的推移发生变化，天文学家称这类恒星为变星。恒星视星等的变化通常是由以下两种原因之一造成的：一是它们自身的亮度的确发生了变化；二是有某个天体周期性地挡在它与我们之间，也就是挡住了我们的视线。

大陵五是最为著名的变星之一，人们将其称作“魔星”。在星图上，它常被描绘成大英雄珀尔修斯高举着的美杜莎首级之上的恶魔之眼。其亮度变化周期为2.86天，在一次周期内，大陵五的视星等会从2.1等变为3.4等，持续约10个小时后再恢复到2.1等。之所以会发生这样的变化，是因为大陵五并不只是单独的一颗恒星，而是一个由三颗恒星组成的系统，当较暗的恒星掩食最亮的恒星时，大陵五的亮度（即整个系统的亮度）就会下降。

造父变星则是另一种变星中的代表。北极星——或称紫微星、北辰、勾陈一——就是离地球最近的造父变星。这一类恒星会周期性地膨胀和收缩，而这会导致它们的亮度发生周期性变化。

恒星有多远？

我们需要知道一颗恒星距离我们多远，才能根据视星等计算出它的绝对星等。可是在太空中用卷尺测量长度是不可能的，我们要怎样才能得知恒星到底有多远呢？对于那些离我们很近的恒星，包括许多夜空中能见到的恒星在内，我们都可以使用视差法来计算它到我们的距离。

为了便于理解这个方法，我们把食指当作一颗恒星来做一个简单的小实验。请你举起食指并张开手臂，闭上一只眼睛之后用食指与远处的某个物体对齐——可以是相框的边缘，也可以是房间的某个角落。然后，闭上这只眼睛再睁开另一只眼睛，你会发现，在你的视野中，现在食指对齐的已经不是刚刚对齐的那一点了。接下来，请你把食指举得更近一些，重复上述步骤，看看换一只眼睛观察的时候它跳动的位置是变得更大还是变得更小了？

你会发现食指举得更近的时候，它所对齐的位置跳动得更大。当从两个不同位置（也就是这个实验中两只眼睛的位置）观察同一个物体时，它相对于背景中更远的物体来说，位置的变化更大。天文学家以每6个月观察同一颗恒星代替实验中两只眼睛的作用，因为在这6个月中，地球从太阳的一侧运行到了另一侧。离我们比较近的恒星的位置相对于背景中更远的恒星发生了改变，接下来，只需要运用三角学的知识将该恒星变化的角度转换成它和我们之间相隔的距离就可以了。欧洲航天局于2013年发射的盖亚空间望远镜可以使用视差法来测量距离地球几万光年以内的恒星的距离，更远的恒星则会因为变动的角度太小而无法被精确测量。在这种情况下，天文学家会采用另一种方法来测量距离。

恒星有多热？

浴室中水龙头上表示温度的颜色其实一直都在骗你，你每天洗漱时都以为红色代表热、蓝色代表冷，但实际情况是反过来的，你甚至都不需要观察恒星就能在生活中察觉这一点。最热的火焰，比如焊枪喷头产生的火焰，是蓝色的，而正常的明火是黄色的。只有当火焰开始冷却并熄灭时，它才会发出红色的光。

恒星虽然没有着火，但原理是一样的，通过观察一颗行星的颜色，我们就能知道它的温度大概是多少。最冷的恒星是红色的，其表面温度大约是3 000 K（K指开尔文温标，其与摄氏度之间的换算关系是摄氏度加273）。其次是黄色的恒星，其表面温度大约是6 000 K。而那些看起来是蓝色的恒星最热，其表面温度可达50 000 K。

天文学家利用哈佛光谱分类系统将恒星分为7种光谱型（见表4–1），分别是O、B、A、F、G、K、M。起初天文学家是用从A到Q的字母来分组的，但是其中有很多光谱型相互重复，便删去了其中一部分。

表4-1 恒星光谱分类一览表

太阳的光谱型是G，因此宇宙中绝大多数恒星都比它更冷。夜空中最亮的O型恒星是猎户座腰带上的参宿一，而M型恒星太过暗淡，我们用肉眼是看不见的。

表4–1中的占比这一栏指恒星一生中的大部分时间所处的状态——天文学家们所说的主序星阶段，在这一阶段中的恒星都位于赫罗图的对角线上。

赫罗图

赫罗图是天文学中的一个标志性图表，它揭示了恒星的绝对星等与颜色（即光谱型）之间的关系。丹麦天文学家埃希纳·赫茨普龙（Ejnar Hertzprung）和美国天文学家亨利·诺里斯·罗素（Henry Norris Russell）于20世纪初为研究恒星演化分别独立提出了该图。

图4-1 赫罗图揭示了恒星温度与其光度之间的关系，恒星一生中的大部分时间都在主星序之列

我们可以在赫罗图的右下角找到那些体积小、温度低的恒星（K型和M型），而更大更热的恒星则位于左上方（O型和B型），这条对角线被称为“主星序”，位于这条线上的恒星正在以和太阳一样通过核聚变将氢转化成氦。

然而，随着恒星年龄的增长，恒星核心处的氢总有耗尽的那一天，我们稍后会更加详细地了解在氢耗尽之后发生了什么，现在我们只要知道恒星在那之后会膨胀就可以了。在膨胀的过程中，恒星的能量在越来越大的表面上扩散，温度不断下降，因此颜色会变红。天文学家将这个过程称为“脱离主星序”，我们可以看到这些红巨星以及红超巨星位于对角线的上方。

恒星有多重？

恒星的大小和质量各不相同，不过天文学家发现恒星的光度与其质量之间存在着严格的对应关系，这被称为质光关系（见下页图4–2）。恒星质量越大，其固有亮度（绝对星等）就越大。

如果要计算一颗新发现的恒星的质量，天文学家需要测量其视星等，利用我们与这颗恒星之间的距离来计算其光度（绝对星等），再根据质光关系即可求得结果（见下页表4–2）。大质量的恒星位于赫罗图的左上方，低质量的则位于右下方。R136a1是大麦哲伦云中的一颗恒星，是目前已知的最重、最亮的恒星，它的质量是太阳的315倍。

图4-2 天文学家注意到恒星的质量与其亮度（光度）之间存在严格的对应关系，这令他们得以通过亮度来计算新发现的恒星的质量

表4-2 恒星的光谱型与质量的对应关系

天文学家还可以用斯特藩定律来计算恒星的大小。该定律以物理学家约瑟夫·斯特藩（Joseph Stefan，1835—1893）的名字命名，他提出一个有热量的物体每秒辐射出的能量取决于其大小和温度。对于一颗恒星来说，每秒辐射出的能量指的就是它的光度，再加上根据颜色得到的温度，我们就可以根据斯特藩定律来计算恒星的大小。

目前已知的体积最大的恒星是盾牌座UY，它的直径大约是太阳的1 708倍，如果把它放到太阳的位置上，那么它的表面将位于木星和土星的轨道之间。

恒星有多老？

在早期没有恒星形成的宇宙中，只有两种元素——氢和氦。而在第一批恒星诞生之后，它们开始以核聚变的方式将氢转化为氦，就像现在的太阳那样。当这些恒星老去并脱离主星序之后，它们开始用氦来制造更重的元素，比如碳、氮、氧、硅、铁等。这些巨大的恒星在生命即将走到尽头时会发生爆炸，变成耀眼的超新星，将这些较重的元素抛向宇宙，而其中一些元素最终会被一些新形成的恒星所吸收。

疏散星团和球状星团

在一个晴朗的夜晚，找到一个远离城市灯光的地方，你就可以沉醉在夜空里的3 000颗恒星中。它们大多都是孤孤单单的，但是你会注意到有一些恒星聚集在一起。只需要一架简单的双筒望远镜，你就能用它看到更多这样的星团，尤其是沿着银河观测的时候。

天文学家将它们分为疏散星团和球状星团。顾名思义，疏散星团中的恒星分布得相当松散，而球状星团中的恒星则聚成一团。两者的区别在于，疏散星团中的恒星一般都比较年轻，球状星团中则都是些老年恒星。

以最著名的疏散星团，即金牛座的昴星团（也被称为七姐妹星团）举例，其成员星的年龄只有1亿年。相比之下，M13（武仙座球状星团）中的恒星已有110亿岁高龄。如果把宇宙的年龄换算成人类的平均寿命，那么M13中的恒星已经接近退休年龄，而昴星团中的恒星还处于婴儿阶段。

所以，天文学家可以通过观察恒星的化学成分来判断它的年龄。最古老的恒星中只有氢和氦，因为它们形成时宇宙中只有这两种元素。而最年轻的那些恒星则是在宇宙中的元素更为丰富的时候形成的，因此它们的化学成分也更加多样化。因此，天文学家通常会测量恒星的“金属丰度”。与化学中的概念不同，天文学家将氢和氦之外的所有元素都视为金属元素。一颗恒星的金属丰度低代表它是一颗古老而原始的恒星，金属丰度越高，恒星就越年轻。太阳的金属丰度为0.02，即氢与氦之外的其他元素占太阳质量的2%。

当然，只有掌握了恒星的元素组成才能用这种方法来计算其年龄，而天文学家们则使用光谱学来达成此目的。把恒星发出的光通过光谱仪（有点儿像棱镜）之后，你就会得到夫琅禾费在太阳光谱中看到的那种黑暗特征谱线。

这些就是吸收线，出现黑暗特征谱线的原因是恒星内部的一些元素吸收了特定颜色的光，以至于这些颜色无法传播到地球上。我们看到的光谱就像一个彩色的条形码，而它也的确发挥着相同的作用——它承载着有关恒星的元素构成及恒星年龄的信息。

恒星的生命历程

恒星的诞生

就像人类一样，恒星也有诞生、衰老和死亡。恒星是从一种巨大的被称为“分子云”的美丽气柱中形成的，分子云极其稀薄，其每立方厘米中仅有大约100个气体分子。在地球上，每立方厘米有10

17

个气体分子，而在恒星的中心处，这个数字则会变成10

26

个。

那么，如此松散的分子云是怎么变成一颗能将氢聚变成氦的致密恒星的呢？引力在其中起到了极大的推动作用。英国天文学家詹姆斯·金斯（James Jeans，1877—1946）计算了分子云在受到引力作用开始收缩之前所能拥有的最大质量，天文学家称之为“金斯质量”，其大小与分子云的温度和密度有关。

分子云的收缩会由外来事件触发。可能是两个分子云间发生合并，它们组合后的质量会激增至金斯质量之上，也可能是附近的一颗恒星发生爆炸时产生的冲击波作用于分子云，使其聚集得更为紧密，从而在引力的作用下继续收缩。

分子云在收缩的过程中会分裂成更小的若干部分。这些处于收缩中的区域——我们称之为“原恒星”——开始旋转，而且速度越来越快，就像花样滑冰运动员收拢手臂时一样。这里的温度和压强不断升高，直到这个处于高速旋转中的气态球体开始将氢聚变为氦，一颗恒星就此诞生。这一过程需要花费数千万年。

天文学家可以观测在猎户座大星云中正在发生的恒星诞生的过程——在猎户座的“腰带”三颗星的下方，有一个肉眼可见的恒星摇篮。在这些尚还幼小的恒星周围还能看到一些又暗又扁的云盘，它们被称为原行星盘。天文学家认为这些原行星盘会在引力作用下形成星子，然后再形成行星。

红巨星

随着年龄的增长，恒星消耗的氢越来越多，终有一天它们核聚变的速度会开始下降，这意味着它们的核心无法产生足够能量以对抗引力，于是核心收缩，温度升高，聚变速率再次加快。而这就是主序星不断经历的过程，太阳自形成以来已经处于这一过程长达46亿年，其亮度相比刚刚诞生时增强了30%。

太阳在随后的漫长岁月中会变得越来越亮，越来越热。10亿年之后，地球上的温度将会上升到100摄氏度以上。海水在这样的温度下会开始沸腾，而我们生存的家园在那时将成为一片没有生物的焦土。赋予万物生命的太阳最终将成为所有生命的终结者。

而在50亿年之后，太阳核心处的核聚变将完全停止，太阳核心急剧收缩，此处的温度将从1 500万摄氏度飙升至约1亿摄氏度。核聚变过程将在超高温核心周围的外壳中重新启动，而这标志着太阳开始脱离赫罗图中的主星序。

重启的核聚变产生的能量注入太阳之后，会使其外壳膨胀到现在直径的100倍。水星将被太阳彻底吞没，金星也可能无法幸免于难。随着能量在越来越大的表面上扩散，太阳会变成红色，此时的它已经成为一颗“红巨星”，其亮度将会比现在高出2 000多倍。到那时，太阳散发出的热量可以轻易地熔化地球上的金属，甚至地球本身有可能被拽进太阳的外壳中。

行星状星云与白矮星

在红巨星的核心中，由于温度的升高，氦会继续聚变成碳和氧。如果一颗恒星的质量小于8倍太阳质量

[1]

，当它成为红巨星后，其核心处的温度和压强不足以使碳继续聚变。当所有的氦都消耗殆尽之后，就只剩下一个和地球差不多大的致密的碳–氧核，天文学家称其为“白矮星”。由于没有可用于继续加热的能源，它会逐渐地冷却并暗淡，最终变成一颗黑矮星。

在白矮星的形成过程中，红巨星的外壳已经被强烈的恒星风吹散到太空中，这算不上是一场爆炸——它远没有那么剧烈。这些气体会以白矮星为中心，在其周围环绕一圈，天文学家称之为“行星状星云”。不过，它们和行星一点儿关系也没有，只是多年前天文学家使用望远镜观测时发现它们看起来和行星很像，因此得名。尽管如今我们对行星状星云的了解与当时相比已经有了变化，但还是沿用了这个名字。

行星状星云是夜空中最为美丽的天体之一。比如大名鼎鼎的天琴座环状星云，以及天龙座的猫眼星云。只要对着这些壮丽的气体云的照片仔细观察，你就能发现藏身于星云中心处的白矮星。

红超巨星

质量在8~10倍太阳质量范围内的恒星有着不同的演化方式，尽管最初的过程是相似的，但最终还是会产生巨大的差异。起初，它们会膨胀到比红巨星还大，红超巨星的直径至少是太阳的1 000倍。它们也比红巨星要亮得多，我们在夜空中所能见到的最亮的一些星星，比如猎户座的参宿四和天蝎座的心宿二，都是红超巨星。如果我们把心宿二放到太阳的位置上，其外部表面将位于火星轨道之外，还有一些红超巨星能延伸到木星轨道甚至土星轨道那么远。

而红超巨星与红巨星最大的差异表现在核心处。这些恒星的尺寸之巨大意味着其核心处温度将上升至足以使碳进行核聚变，产生镁和氧。而当碳被耗尽之后，恒星核心会进一步收缩，温度再次上升，氧开始聚变成硅和氖。而这一过程会循环往复地不断进行——每当一种元素被耗尽时，核心就会收缩，然后温度上升，核聚变继续生成新的元素。这一过程也变得越来越快，每一个阶段都比上一个阶段更短暂，一颗巨大的恒星可能需要1 000万年来使氢聚变成氦，却只需要一天就能使硅聚变成铁。

不过，这一过程也是有终点的，铁是元素周期表中最稳定的元素，因此它不会发生核聚变。红超巨星的核心最后看起来就像一颗洋葱，中间有大量的铁，而周围环绕着其他尚未被使用的元素。现在，已经没有什么能帮助这颗恒星抵抗引力坍缩了，它的命运已经注定。

超新星

1054年，中国的天文学家记载了一颗意料之外的星星，他们称之为“客星”。它看起来像是在天空中的某处突然出现，并且在长达一个月的时间里，人们都可以在白天看到这颗星星。之后，它渐渐暗淡，大约两年后彻底消失。

现在我们知道，他们目睹的是一次超新星爆炸——这是宇宙中最剧烈也最活跃的事件之一。现代的天文学家已经找到了那次超新星爆炸事件的遗迹——位于金牛座的蟹状星云（见图4–3）。如今，已经过去了将近1 000年，这里的气体仍在以每小时1 500千米的速度从爆炸处向外扩散。作为巨大恒星的垂死挣扎，一次超新星爆炸绽放出的光芒相当于100亿个太阳，释放出的能量比它一生中所释放的所有能量加起来还要多。

超新星爆炸开始于红超巨星的中心形成的致密铁核。由于无法抵抗引力的作用，该核心会在不到一秒的时间内以接近1/4光速的速度迅速坍缩，而这一过程会同时向外以几乎相同的速度发出冲击波，将恒星的外壳撕裂并爆炸开来。

图4-3 大名鼎鼎的蟹状星云（M1），位于金牛座，它是1054年观测到的超新星爆炸后的遗迹

爆炸的力量使得一些原子撞入别的原子中，形成了比铁还要重的元素。超新星将此前由核聚变产生的元素以及在爆炸中产生的元素统统送入星际空间，这使得分子云中的元素变得更加丰富，之后这些元素便会成为新形成的恒星和行星的一部分。

你的身上戴着哪些首饰？金、银、铂这些元素都是在超新星爆炸（以及中子星相撞）中产生的，而我们血液中的铁以及通过血液送往全身各个部位的氧都是在大质量恒星内部通过核聚变生成，再通过超新星爆炸送往宇宙各处的。如果没有超新星爆炸，就不会有我们的存在。

中子星和脉冲星

在蟹状星云的中央，是一颗曾经强大而有活力的恒星留下的废墟。它在致密的铁核因引力作用而发生变形之后，几乎坍缩殆尽。铁在极大的压强下被击碎，并且最终都变成了中子——在原子中心发现的中性粒子。质量在8~30倍太阳质量范围内的恒星的结局都会是这样，变成一颗周围环绕着超新星遗迹的中子星。

然而，相互聚集的中子之间的距离是有限度的，这导致当核心收缩成为一个直径只有30千米的超大密度物体时，其坍缩开始减缓。一颗曾经直径是地球直径10万倍的红超巨星最终成了一个还没有伦敦大的小球。巨大的质量被压缩到如此小的空间中，这使得一勺中子星的物质就重达1 000万吨。

随着不断地收缩，中子星的自转也在不断加快。一开始，它可能每隔几个星期才自转一周，而现在它每秒自转30周。其磁场也变得更加强大，是地球的磁场强度的1万亿倍，而这会将那些超高温的物质转变为强大的无线电波，通过中子星的两极传播出去。

这让中子星成了宇宙中的灯塔。如果我们恰好位于这些无线电波传播的方向上，我们就能接收到有规律且重复的无线电脉冲，于是我们就把这些天体称为脉冲星。

脉冲星自转的周期非常稳定，自从1967年安东尼·休伊什（Antony Hewish）和约瑟琳·贝尔（Jocelyn Bell）发现了第一颗脉冲星，并将之命名为“小绿人1号”之后，人们还没有发现过有什么天然形成的东西能比它还准时。目前，脉冲星仍是已知范围内自然界中最精确的计时员，以至于天文学家们认为可以将其用作互联网和GPS的基础。如果宇宙中存在高等文明的话，我们可以用脉冲星向它们标示我们在银河系中的位置。

伽马射线暴

你是不是觉得超新星爆炸的威力已经很强大了？但其实它们和伽马射线暴（GRB，也简称为伽马暴）比起来可就是小巫见大巫了。伽马暴在极短的时间里散发出的能量比太阳一生中释放的能量加起来还要多，即便远隔数十亿光年也能看到它那耀眼夺目的光芒。它们是在1967年时被冷战时期发射的人造卫星发现的，这些卫星本来的任务是监测秘密进行的核试验。

伽马暴可以分为两类，短暴（短于2秒）和长暴（长于2秒）。它们从何而来对于我们来说在很大程度上仍然是一个谜，不过有人提出长暴是在大质量恒星发生超新星爆炸时产生的，而占伽马暴总数30%的短暴可能来自两颗中子星的相撞。

值得庆幸的是，迄今为止人们发现的所有伽马暴都离我们非常遥远。不过一旦有伽马暴从太阳系中穿行而过，就会给我们带来毁灭性的灾难。虽然这件事发生的可能性非常小，但是如果地球真的被击中，我们的臭氧层就会被完全摧毁，而这将导致地球上的生物大规模灭绝。

黑洞

引力其实是一种很弱的力，即使地球的质量高达6×10

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千克，你也可以跳起来，或者乘飞机飞到天空中去。但是你的这种自由只是暂时的，物体通常在离地之后总会再落下来，除非你的速度超过一定数值。如果你能以每秒11千米的速度从地面上跳起，你就可以逃脱地球的引力。科学家至少要以这样的逃逸速度发射火箭才能将飞行器送入太空。

一个天体体型越大，物质排列越紧密，其逃逸速度就越高。从木星、太阳到白矮星、中子星，它们的逃逸速度是依次递增的。然而，最大的那些恒星的核心坍缩之后会形成一个密度极高的物体，其逃逸速度甚至比光速还要高。因为没有什么能比光传播得更快，所以也没有什么东西能从这些“黑洞”中逃脱。这就是它们名字的来历——所有的光线都被它们吞了进去，所以它们看起来是黑色的。

如果你太靠近黑洞，就会被它的引力永久地困住，不管多大的推动力都不能让你摆脱它的魔爪，而这个无法逃离的边界被称为“事件视界”。当跨过这条边界的时候，你可能都没觉得有什么不对劲儿的地方，但是这会改变你的命运。假如你的脚先跨过事件边界，那么黑洞对你的脚的引力比对你的头的更大，并且二者之间的差异最终会超过原子键的强度，这时你会被拉长，物理学家称其为“意大利面条化”。

那么，当你被黑洞扯成一根长长的意大利面的时候，你会落入何处呢？这是现代物理学中最棘手的问题之一。根据爱因斯坦的广义相对论，严格地说，恒星的核心最终会坍缩成一个体积无限小、密度无限大的点，我们称之为“奇点”，空间和时间都在此处完结。我们通常认为，落入黑洞的物体都被吸入了奇点。

图4-4 质量最大的那些恒星在死亡时会形成一个将时空扭曲到极限的黑洞，任何东西都无法从中逃脱

不过，这可能还没有揭示全部的真相，因为它忽略了量子物理中对于微观尺度下物质规律的描述。

引力波

2015年9月14日被载入科学史，成为具有里程碑意义的一天。在这一天，我们打开了一扇观测宇宙的新窗户。这件事要从非常非常遥远的星系说起。

大约在13亿年前，两个黑洞——其中每一个黑洞的质量大约都是太阳的30倍——在相互缠绕、旋转后相撞。这次相撞的动静实在太大，巨大的冲击波冲破了时空原本的结构，以光速向外传播，这些引力波最终于2015年9月到达地球。正巧，我们在那时刚刚启动了一台能够捕获引力波信号的探测器。随后在2015年12月、2017年1月以及2017年8月，我们又检测到了别的黑洞合并过程中的引力波。另外，科学家还在2017年8月捕获到了两颗中子星合并所产生的引力波信号。未来，我们一定还会捕获越来越多的引力波。

引力波这一概念早在一个世纪前便已被提出。爱因斯坦早在1915年提出广义相对论时就预言了引力波的存在，但是我们却用了整整100年才第一次探测到它的信号。这是因为引力波就像池塘中的涟漪，会在向外传播的过程中逐渐消失，引力波在抵达地球时已经变得很微弱了，因此很难被探测到。13亿光年，这是一段相当长的路程。

用于探测引力波信号的是激光干涉引力波天文台（LIGO），它是由两台分别位于美国华盛顿州和路易斯安那州的探测器组成，这两台探测器都是由两根4千米长的真空管组成的直角。一束激光经过一个分光器，分成两部分射向两条真空管的末端，然后被末端放置的镜片反射回来。一般情况下，两边的激光会在相同的时间回到出发点。

但是，如果引力波在激光传播的过程中到来，那么其中一根管道中的空间就会被轻微地拉伸和收缩（因为引力波实质上是时空结构的扰动），这就意味着一束激光回来的落点也会发生改变。

LIGO的灵敏度相当高，可以探测相当于质子（原子中心带正电的粒子）直径的1/10 000的距离改变。再打一个比方，它可以测量出地球到比邻星（除太阳之外离我们最近的恒星）之间40万亿千米长的距离中一根头发丝直径的变化。

2017年10月，为这一发现做出努力的三位科学家被授予诺贝尔物理学奖。这些探测意义非常重大，因为很多宇宙中的重大事件发生后只会发出引力波信号，而我们终于能够探测到这些事件了。

时间膨胀

爱丁顿于1919年完成的日食观测，证实了爱因斯坦的广义相对论中提出的一个观点：大质量物体会扭曲其周围的空间结构，而引力波的发现则进一步巩固了该观点。

事实上被扭曲的不仅仅是空间，时间也是如此。还记得爱因斯坦把时间和空间合并为一个被称为时空的四维结构吗？这告诉我们，时间流逝的速度会随着时空扭曲程度的不同而改变，如果你靠近一个重物，你的时间就会比别人的时间流逝得更慢。

即使是在地球上，这种时间的膨胀也是非常需要注意的。对于储存在实验室里不同架子上的那些有着极高精准度的原子钟而言，如果有哪一个被放在更靠近地面的位置，那么最终它们就会无法同步。我们还会定期修正GPS卫星上的时钟，因为它们位于太空中，时空扭曲的情况更轻，时间流逝得比地面上更快。

不过在黑洞附近，这种时空扭曲的程度会非常明显。在风靡一时的影片《星际穿越》中，绕着黑洞飞行的宇航员所经历的1个小时相当于我们在地球上经历7年。

如果目送一个人逐渐接近黑洞，你会发现他们身上发生的一切都变得越来越缓慢，最后，当他们的身体即将跨越事件视界的时候，他们看起来就像被冻住了一样。在你看来，他们的时间已经完全停止了；但在他们看来，是你的时间停止了。

这是引力时间膨胀，但还有一种由速度引起的时间膨胀。如果我说“飞人”博尔特在100米短跑中能赢你，你一点儿都不会惊讶，因为他能以更快的速度来跨过空间。如果我说博尔特能比你更快地度过时间，可能你就会觉得有些奇怪了，但事实的确是这样，因为实际上你们是在时空中赛跑。在这个例子中，你和博尔特的速度差异并不是很大，所以时间流逝的速度在你们两者之间的差异也很小，而当速度差异更大就会产生更明显的效果。

宇航员根纳季·帕达尔卡（Gennady Padalka）保持着在太空中停留时间最长的世界纪录——1998至2015年，他在和平号空间站及国际空间站中共计停留了879天。在这段时间中，他以每小时28 000千米的速度行进。考虑到上述两种原因引起的时间膨胀，如果他一直待在地面上的话将会比现在老0.02秒。这使得帕达尔卡成了人类历史上最伟大的时间旅行者，他向未来旅行了1/50秒。

白洞与虫洞

如果说黑洞是一个你永远无法从中逃离的存在，那么白洞就是你永远无法返回的地方。黑洞只进不出，而白洞只出不进。不过目前，白洞还只是理论性推测，只存在于爱因斯坦广义相对论的数学推导中。

物理学家们在考察黑洞中的物体接近奇点时会发生什么的问题时，便会出现“白洞”。新西兰物理学家罗伊·克尔（Roy Kerr）在20世纪60年代时提出，黑洞中的奇点并不是一个点，而是一个环。通常情况下，一个撞入奇点的物体会被奇点从时空中抹去，但是如果克尔环（克尔提出的这个“环”）存在的话，它就能毫发无损地穿过去。

那么，这个穿过克尔环的物体去哪儿了呢？克尔根据爱因斯坦方程计算得到的结果显示，它会进入一个被称为“爱因斯坦–罗森桥”的隧道，然后在另一端被白洞“吐”出。有些人认为物体从白洞出去之后到达的仍然是我们所在的宇宙内部，只是位置发生了变化，而另外一些人则认为物体此时已经处于另一个宇宙中了。无论哪一种说法是对的，由于白洞只能出不能进，这个物体都无法再通过白洞回到原来所在的地方。

爱因斯坦–罗森桥有一个更为通俗的名字：虫洞。这个名字来源于虫子在苹果中运动时做出的选择，它既可以选择从苹果的表面爬到想要去的地方，也可以选择在苹果内部穿行一段更短的路径。我们常常在科幻小说中见到作为时间和空间上的捷径的虫洞。确实，虫洞的物理特性表明我们也许可以借助它回到过去。但是，如果它们存在的话——这是一个相当大胆的假设——它们可能很不稳定，并且很快就会关闭。

图4-5 时空可能会以图中的方式弯曲，此时会出现一条捷径，我们可以利用它来进行时间旅行

所以，就目前掌握的情况而言，白洞和虫洞只是数学上的有趣推论，倘若有一天我们真的找到万物理论，情况可能会发生变化。

霍金辐射

作为一名理论物理学家和宇宙学家，史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）教授终其一生都在钻研黑洞的奇异特性。他最重要的贡献之一，就是提出黑洞会在被称作“霍金辐射”的效应下逐渐蒸发。

物理学家知道，看似空旷的宇宙不可能真的是空的。宇宙不断地将能量转化为一些成对的粒子，它们就像灰姑娘的马车一样，很快就会消失，否则就违背了物理定律

[2]

。

而霍金天才般地将这一过程放到黑洞的事件视界上。他想象出的场景是这对粒子中的一个落入了黑洞中，而另一个在外面，由此它们就再也无法一起成对消失了，于是一个被黑洞吸收，另一个则逃到无边无际的宇宙中。

这个落单的粒子在向外逃逸时会吸收一部分来自黑洞的能量，而它带着能量向外传递的过程就是霍金辐射。但是带走的这些能量对于黑洞来说只是九牛一毛，一个黑洞需要2 000亿亿亿亿亿亿亿亿年才会完全蒸发，这个数字是2后面有67个0！

也就是说，黑洞并不完全是黑的，它们会以霍金辐射的形式发出极为微弱的光芒。

万物理论

史蒂芬·霍金在黑洞通过霍金辐射逐渐蒸发的研究中结合了物理学中最重要的两个理论：量子力学——微观尺度下粒子运动的规律，以及爱因斯坦的广义相对论。

对于黑洞这样一个独特的物体来说，这两种理论都很重要。通常情况下，对引力以及行星的公转轨道进行计算时不需要考虑量子力学；同样，解释原子的运动规律时也不需要考虑引力。但黑洞是不一样的，当恒星发生坍缩时，大量物质被塞进了一个很小的空间中，引力突然在原子大小的尺度上也起到了作用。

广义相对论描述了引力是如何由弯曲的时空引起的，如果严格按照这种说法，是黑洞将弯曲时空成了一个叫作奇点的东西。但是体积无限小、密度无限大对于一个物体而言到底意味着什么呢？量子力学的规律对于一个比原子还小的空间来说还有效吗？

物理学家们非常重视这些问题，并且一直试图将量子力学和广义相对论结合成一个理论——一个可以用于解释宇宙万物的通用框架，从最小的亚原子粒子到最大的超星系团全都适用，这就是万物理论。

然而，物理学家在这条探索之路上屡屡受挫。这两种理论就是不太能很好地结合在一起。它们是完全不兼容的，对其中一个理论的应用会产生与另一个理论的不可调和的分歧。而这促使物理学家们开始探索更加极端的可能性，其中包括探索更多的维度——而非我们熟悉的三维时空。

（超）弦理论与圈量子引力

近年来，由于美国哥伦比亚广播公司（CBS）热播剧《生活大爆炸》中那个与社会格格不入的天才谢尔顿·库珀（Sheldon Cooper）高涨的人气，弦理论已成为流行文化的一部分。它是物理学家试图统一量子力学和万有引力、探索万物理论的方法之一。

这一理论的基本前提是，我们周遭的一切都是由很小的弦发生振动构成的。就像用不同的方式在乐器上拨动琴弦会产生不同的音符一样，这些弦的振动会创造出各种亚原子粒子。而把这与超对称性理论相结合，就有了超弦理论。

弦理论的研究者可以使用这一模式来将量子力学和广义相对论结合在一起，但是他们的方程只有在空间有9个维度时才成立。这些物理学家为了解释为什么我们所见到的世界是3维的，提出其他维度蜷缩到了微观世界中，我们无法观察到它们。但是，目前仍然没有任何证据显示这些维度真的存在，也无法证明超弦理论不只是一个存在于数学推导中的幻想。

在《生活大爆炸》的前几季中，谢尔顿有一个死对头叫作莱斯莉·温克尔（Leslie Winkle），她的研究重点是圈量子引力论，这是另一个将量子力学和广义相对论结合在一起的理论。

爱因斯坦认为，时空是一种连续的结构，当它被大质量物体弯曲时会产生引力。但是在量子力学中，没有任何东西是连续的。在圈量子引力论中，时空量子也是不连续的，而是由一些闭合的环编织而成的结构，就像羽绒被一样。起初，它看起来像是一个整全的编织物，但是在显微镜下你会发现它实际上是由一个个独立的针脚组成的。

在圈量子引力论中，时空并不是平滑的，而是呈颗粒状，这可以通过某些方式进行验证。天文学家正在观测并研究来自遥远星系的光，验证其是否在传播过程中被这种时空结构所改变。

系外行星

宜居带

在各自轨道上环绕地球的人造卫星，从高空中为我们拍摄了无数张地球的精彩照片。其中最引人注目的是在夜晚拍摄的照片，地球上的各大城市作为文明的灯塔闪耀着光芒。显然，我们的世界被一个相信科技的物种主宰着。

仔细观察地中海以南的地区你就会发现，与欧洲的繁华景象相比，非洲北部这片干旱贫瘠的土地上几乎没有什么灯光。但是在这片大陆的东北角，有一片像圣诞树一样闪亮的地区，这里是尼罗河三角洲。在一个水资源极度匮乏的地区，人们聚到了这条世界上最长的河流的两岸生活。

这明确地表明了水对于地球生命的重要性。生命几乎存在于地球上从地下深处到高空云层中的每一个角落，然而迄今为止发现的每一种生命形式的生存都依赖于液态水。因此，天文学家在寻找宇宙中的其他生命时，自然而然地将水作为关注的重点。

图4-6 宜居带是恒星周围的一片非常狭小的区域，这里的温度允许液态水存在，其确切位置取决于恒星的温度

地球位于宜居带——这是恒星周围可能有液态水存在的一片非常狭小的区域。离太阳太近的话，高温会令液态水沸腾，离得太远又会结冰，因此宜居带对天文学家的吸引力就像金发碧眼的美女一样。它像是童话故事中的美食，既不太热也不太冷，温度刚刚好。天文学家现在正在其他恒星的宜居带中的行星上寻找外星生命存在的迹象。

但是，宜居带并不是唯一值得注意的地方。在我们的太阳系中，欧罗巴和恩克拉多斯这两颗卫星上都有可能存在液态水，而它们距离传统意义上的宜居带非常远，它们的热量来自木星和土星的潮汐作用。我们应对此也多加关注，而不是把对外星生命的探索局限于宜居带中。

红矮星宜居带

宜居带的位置取决于恒星的温度。对于温度最高的O型和B型恒星而言，行星需要保持更远的距离以防止液态水沸腾，而对于温度最低的K型和M型恒星——又被称为红矮星——而言，行星需要和它们簇拥在一起才能保持一定的温度从而保持液态水不至于结冰。

但是靠得太近也会带来问题，这会使得宜居带处于恒星潮汐锁定的范围内，这里的行星会像环绕着地球运行的月球一样，一直只有一面朝向恒星。这一面被恒星不断炙烤，而另一面则天寒地冻。另外，作为一颗恒星，红矮星也会发生强烈的耀斑爆发，并发出强烈的紫外线辐射，这都对生命的存活造成了巨大威胁。

红矮星占恒星总量的75%，这意味着我们找到的大多数宜居带都属于上述风险很大的这一类。最近，天文学家用计算机模拟了位于这些宜居带中的行星的大气，而计算结果给我们带来了一丝希望。他们指出，风会将恒星的热量更加均匀地传播至行星各处，使这些行星上的生存环境不再那么极端。

凌星法

寻找其他恒星周围的行星——我们称之为系外行星——绝非易事。让我们换个角度来思考一下，如果有一个外星文明试图寻找太阳周围有没有适宜居住的行星，它们面临的是什么样的情况。太阳比地球大100万倍，并且会发出强烈的光，而地球自己是不会发光的，因此外星文明在观测太阳的同时几乎只能看得到离它最近的另一颗恒星。这颗行星位于半人马座，距离我们约40万亿千米（4.2光年）。寻找系外行星就像是在一个巨大的闪闪发光的干草堆中寻找一根小小的黑色的针，而且由于距离非常遥远，有时你甚至连干草堆都不一定能看得见，更不用说堆中的这根针了。

这一难题促使天文学家发明了一些巧妙的方法来寻找这些无法被直接观测到的系外行星，凌星法就是其中最常用的方法之一。如果一颗系外行星正好从它的恒星和我们之间穿过——就像金星凌日那样——它就会遮住这颗恒星的一部分光芒，使其在短时间内变暗。

用这个看似简单的方法——行星有时会挡住恒星的光芒——我们可以了解到系外行星的大量信息。这颗行星越大，它挡住的光就越多，恒星在此期间也就越暗。而当我们观测到多次凌星发生的间隔相同时，这个间隔的时间就是这颗行星围绕恒星运行的周期。周期越长，它与恒星之间的距离也就越远，我们就能以此来判断它是否位于宜居带。

自2009年以来，NASA发射的开普勒空间望远镜一直在数十万颗恒星之间来回搜寻，检测由凌星事件导致的恒星亮度下降。它彻底改变了我们对地球之外的世界的理解。迄今为止，它已经发现了超过2 000个系外行星，其中有一些正好位于宜居带内。

径向速度法

并不是所有的系外行星都能通过凌星法来寻找，因为如果它运行的轨道与其恒星和我们之间的连线没有交叉，我们就观测不到恒星的亮度变化。想象一下从太阳北极的方向俯瞰，在你的视野里，8颗已知的太阳系行星没有任何一颗会遮挡到太阳。

然而，行星对恒星还会有另一种明显的影响。我们通常只考虑太阳对行星的引力作用，但是行星产生的引力同样也能拉动太阳，特别是木星和土星，太阳会在它们的引力作用下左摇右晃。在我们的观测中，恒星的晃动会使其发出的光产生变化，我们将这种变化称为多普勒效应。

在生活中，我们其实接触过声波的多普勒效应，一辆救护车向你迎面开来的时候警笛的声调和它离去的时候不一样。其原因是当救护车靠近观察者时声波会挤在一起，而当它远离时声波又伸展开来。光也是一种波，但它没有音调可以改变，它改变的是颜色。远离我们的光源会变得更红（红移），而靠近我们的光源则会变得更蓝（蓝移）。

在实际工作中我们是怎样运用多普勒原理的呢？天文学家先使用光谱仪得到某一颗恒星像条形码一样的吸收谱线，这同时也能帮助他们确定恒星的年龄。如果一颗系外行星在围绕其恒星公转的过程中使恒星在朝向我们的方向上前后摇晃，那么这颗恒星的吸收线也会不断地来回移动。

这种被称为径向速度法的方法的灵敏度非常高，可以检测到恒星速度变化的精度为每秒1米。想想看，这可是从几百万亿千米外检测出恒星以走路的速度发生的移动。

径向速度法还能用于计算系外行星的质量。行星越重，恒星摇晃的程度越大，其吸收线来回摆动的幅度也就越大。

微引力透镜法

根据爱因斯坦的广义相对论，大质量天体会令其周围的光线弯曲，1919年爱丁顿通过对日食的观测证实了这一点。而当一个大质量天体经过一颗恒星时，它会像透镜一样放大遥远恒星的光，这就是所谓的“微引力透镜”。如果前景物体（透镜）是恒星这类单个天体，那么放大的过程将会很匀称，背景星的亮度将在几周内连续增强，随后在同样长的一段时间内再重新变暗。但是如果恒星的身边伴随着一颗行星的话，你就会在亮度增强的过程中发现有一小段突变。这是行星提供的“透镜”，原理类似于相机的镜头存在一些瑕疵一样。

微引力透镜法更适合于寻找远离恒星的行星，它是对凌星法和径向速度法的补充，这两种方法都更适用于寻找离恒星较近的行星，因为在这种情况下，行星会令恒星亮度的变化更明显，或是使其晃动的程度更大。

目前为止的收获

想象一下如果有一天，你拉开窗帘，正好赶上了今天的第二次日出。当你走出房门时，地上的影子并不是一个，而是两个。当夜幕降临时，一个太阳落下之后不久另一个太阳也随之一起落下。如果开普勒–16b星球上有人居住的话，他们的生活就是这些看起来相当反常的场景。

这颗行星发现于2011年，它是被确认的第一颗围绕双星系统运行的行星。除了每天能见到两次日出、两次日落、两个影子之外，这两颗“太阳”每隔两三周就会相互掩食，可以说颇为壮观。

自从1995年发现第一颗系外行星之后，我们已经陆续发现了数千颗系外行星，开普勒–16b正是其中之一。一开始，很多人认为我们能够发现很多太阳系这类行星系，然而随着发现的系外新星越来越多，我们只能相信这一事实：太阳系这类行星系实在是凤毛麟角。

首批被发现的系外行星中的一些被称为“热木星”——它们是木星这样的大型行星，但是距离恒星太近，公转速度极快，其表面温度高到足以熔化岩石。而另外一部分行星的温度波动很大，因为它们的公转轨道很扁。在HD 80606b行星走向“近日点”的过程中，其温度在6小时内即可从800 K飙升至1 500 K。开普勒–11星系中有6颗行星，其中有5颗离该恒星比水星离太阳的距离还要近。而巨蟹座的55e星甚至有可能拥有被钻石覆盖的表面，这些钻石产生于其高温高压的内部环境。

不过，最受关注的自然还是那些和地球最为相像的系外行星。2014年，天文学家发现了开普勒–186f，这是在恒星宜居带中发现的第一颗和地球大小相似的行星，一年之后，他们又发现了开普勒–452b。2017年，天文学家宣布在恒星TRAPPIST–1的周围环绕着7颗行星，其中3颗位于宜居带内。甚至在比邻星周围都有一颗可能适宜我们居住的行星，这可是除了太阳之外离我们最近的恒星。

但是，“可能适宜居住”这个说法有很大的水分。天文学家们真正想说的是，如果行星具有和地球相同的大气成分，才有可能在适宜的温度下出现液态水。所以，他们接下来的工作就是测量系外行星的大气成分，以此确认它们是否真的有液态水。

超级地球

我们的太阳系中既有小型的岩质行星，也有巨大的气态行星，但是这两种行星之间没有过渡（不过第九颗行星也许就是“过渡”）。而在探索系外行星的过程中，我们最大的惊喜就是发现了一类新的行星：超级地球。

它们也是岩质行星，但是质量比地球大好几倍，因此它们的引力也比地球大很多。而这是否有利于生命的诞生目前还没有定论。

那里的大地都很平坦，山不会像地球上的山这么高。地球表面大约是70%的水和30%的陆地，但超级地球可能是一个真正的水世界，只有一小部分陆地高于海平面，或者所有的陆地都被海水淹没。并且，超级地球作为比地球更大的行星意味着它拥有更热、更大的核心，从而产生更强的磁场，而这将为行星提供更强大的保护，防止太阳活动及宇宙射线对可能存在的生命产生危害。

更强的引力意味着行星能吸引更多的气体，从而形成更厚的大气层。这对于天文学家来说可谓福音，因为这种大气层的成分更容易探明。

探究大气特征

现在，你所呼吸的空气中有21%是氧气。即使是无所事事地坐着，你每天也要消耗550升氧气。在你的一生中，你将消耗超过1 600万升（也就是22吨）氧气。

但问题是，空气中本不应有这么多氧气的。这是一种非常活泼的气体，它可以迅速地与大气中的其他元素结合，产生新的化合物。我们之所以能有足够的氧气用于呼吸，是因为植被、树木以及海洋中的微生物这些其他的生命形式通过光合作用产生了足够的氧气，补上了消耗的缺口。

因此，氧气可以被视为一种生物特征气体——如果观测到哪颗行星有大量氧气的话，那里就有可能存在生命。天文学家非常希望能在一些位于宜居带内和与地球体积相当的系外行星的大气中找到氧气，但这并不容易。

好消息是，对于大气成分的探究已经着手在一些更大的系外行星上进行。特别是那些热木星，它们的大气层因极高的温度而膨胀。而在2017年，天文学家甚至测量了超级地球GJ 1132b的大气成分——它的体积仅比地球大40%。能够测量与地球体积相当的系外行星的大气层望远镜目前正在建设中，不久后就将投入使用。

天文学家们将采用用于探究恒星成分的方式来探究系外行星的大气：光谱学。当一颗系外行星运行到它的恒星前面的时候，一些星光将穿过它的大气层，并最终传播到我们的望远镜中。由于大气中的某些化学物质会吸收特定波段的光，所以我们根据最终得到的吸收线就能知道其大气中含有哪些成分。除了氧气和水之外，我们也在寻找其他潜在生物特征气体的迹象，例如甲烷。

系外卫星

我们最关注的是系外行星，这当然是合乎逻辑的第一步，因为我们所知的生命全都起源于行星，然而科幻作家们长期以来一直都在考虑生命是否会存在于环绕行星运行的卫星上。在电影《阿凡达》中，故事发生在潘多拉星球上，那就是一个郁郁葱葱的岩质卫星，围绕着气态行星波吕斐摩斯运行。在电影《星球大战》中，恩多的森林卫星就是伊沃克人的故乡。在剧集《神秘博士》中，主人公博士曾考虑过退休后到波什星遗失的卫星上生活，那儿以游泳池而闻名。

即使一颗恒星的宜居带中没有岩质行星，它周围也仍有可能存在能够形成生命的地方。如果把木星拖入太阳的宜居带中，那么它的一些大小堪比行星的卫星上的条件可能会就变得很舒适。可是，寻找系外行星本身就已经是一项极为艰巨的任务了，寻找系外卫星更是远远超出了我们的能力范围。

但这并没有阻挡纽约哥伦比亚大学的戴维·基平（David Kipping）团队探索的步伐。来自卫星的引力会周期性加快和减慢行星围绕恒星运行的速度，而这会使得凌星到来的时间比没有卫星存在的情况下或早或晚5分钟。找到这些线索是一项非常精细的工作，也是开普勒空间望远镜所能达到的极限。一台普通的家用电脑可能需要进行超过50年的计算才能完成对一颗行星数据的检查。

尽管如此，在2017年的夏天，天文学界还是因为一条有关开普勒–1625b可能拥有一颗系外卫星的传言而沸腾。似乎有一颗海王星大小的卫星被一颗木星大小的行星潮汐锁定了。在本书写作的过程中，基平团队已申请使用哈勃空间望远镜，希望能够进行更近一些的观测来确认这一历史性的发现。

[1]

此处的太阳质量用作衡量恒星或星系等大型天体质量的单位，后文中还有这样的用法。——译者注

[2]

根据海森堡不确定性原理，宇宙中会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子，然后瞬间消失，以符合能量守恒。——译者注

第5章

星系

银河系

名称和外观

北美原住民之一的切罗基人在他们的故事中将银河称为“狗的逃跑路线”，指一条狗偷走玉米面后沿途留下的踪迹；东亚人则认为它是天空中的银色河流；新西兰的毛利人将其视作一条巨大的独木舟；而在古希腊罗马神话中，这是赫拉为赫拉克勒斯哺乳时洒出来的乳汁。

它现在的名字来自最后一个说法，英文世界将这个横贯夜空的巨大拱桥称为“Milk Way”（直译为中文就是“奶路”）。这是一条宽度大约为30°的光带，其中遍布闪亮的星团和暗淡的尘埃。但是，很多人从来没有见过它——北美大约有80%的人生活在光污染中，全世界范围内有大约1/3的人都是这样。

图5-1 我们的银河系是一个嵌入暗物质光晕的扁平的大圆盘，它中央处凸起，四周有旋臂

如果有一天，你可以到一个没有光污染的乡村亲眼看一看银河，你一定不会后悔，你将看到夜空中最壮观的景象。伽利略是第一个使用望远镜对银河进行观测的人，他看到了无数的恒星。即使只用一副双筒望远镜，你也能看到银河之中布满了恒星和尘埃。“宇宙大裂缝”和煤袋星云

[1]

是其中最显而易见的黑暗区域。在这两片区域中你看不到一点儿星光，因为巨大的分子云把这些恒星挡在了我们的视线之外。

虽然全世界都能看得见它，但是南纬30°地区是最适合观赏银河的地方，因为最明亮的部分集中在人马座和天蝎座附近，而它们正巧就在这片地区人们的头顶上。南纬30°纬线从智利和阿根廷开始，一路经过南非，然后继续向东穿过澳大利亚城市珀斯和布里斯班。毫无疑问，世界上最好的望远镜中有好多架都建在这条纬线上。天文学家们都想抢到一个前排座位来研究银河中的奥秘。

形状、大小及包含的内容

我们能看到这样的银河是因为我们就在银河系中。这是一个旋涡星系，从外面看的话它就像是两个背靠背叠在一起的煎蛋，中心处有一个蛋黄一样的凸起，四周是扁平得多的圆盘。我们住在银河系的一条从圆盘中伸出的较小旋臂的中间位置。

当我们看向人马座方向时，我们将透过圆盘直接看到拥挤的中心区域。猎户座和御夫座的方向则与之相反，位于银河系边缘。

人们对银河系的大小以及其所包含的内容的估计大相径庭，不过天文学家一致认为银河系的宽度至少有10万光年，也就是大约10

18

千米。如果在10万年前智人和尼安德特人还一同生活在地球上时，一束光从银河系的一端出发，那么现在它才刚刚到达银河系的另一端。

让我们举个例子更形象地理解这个距离的概念。想象一下把太阳系到柯伊伯带边缘这段距离缩小到小拇指那么大，那么银河系的规模相当于横跨整个大西洋，从英国伦敦到牙买加金士顿。与银河系相比，太阳实在太过渺小。

不过，银河系平铺看上去面积较大，但是这个圆盘平均厚度只有1 000光年，其中包括太阳在内有1 000亿~4 000亿颗恒星，根据开普勒空间望远镜的测算，在这些恒星的宜居带中约有600亿颗行星。

圆盘中的恒星都围绕银河系中心逆时针旋转——这与行星围绕太阳公转的方向相同。太阳大约需要2.2亿年才能完成一次公转，天文学家称之为“宇宙年”。

银河系旋臂

银河系实在是太大了，我们不可能离开它再从外面观测它。以旅行者号探测器的速度，即使是以最短路线前往能够看到银河系全景的位置也需要500万年。不过，如果真的有这样的机会，银河系最引人注目的特征将是它的旋臂。

4条由恒星和气体组成的巨大链条从银河凸起的中心处起，向外弯曲延展。其中两条银河系旋臂较小，而这两条银河系旋臂中的一条是太阳所在的地方。我们可以通过观察银河系中的恒星移动的趋势，并参照宇宙中其他旋涡星系的外形描绘出银河系的样子。

多年以来，银河系旋臂中一直存在一些未解之谜。乍看之下，似乎每条银河系旋臂中的恒星都会一同绕着银河中心旋转，但这其实是错的。旋涡星系的旋转速度相当快，而各个旋臂会随着时间的流逝而散开。如果把银河系比作一个有着几条赛道的跑道，那么靠近中心的那些恒星会比离得更远的那些跑得更快。

按说只需进行几周公转之后，银河系旋臂就将消失，然而事实并不是这样。20世纪60年代，中国天文学家林家翘和徐遐生认识到旋臂就像是堵车一样。一个人刹车之后，后面的每个人都会跟着他一起刹车，而当最前面的车辆开始向前加速时，这场交通堵塞就像波浪一样在车流中向后移动。当你驶入汽车密集的区域时，你也会放慢速度。恒星也是这样。那么当分子云在这种趋势中被压缩时，其中就会诞生新的恒星。这解释了为什么银河系旋臂之中会有很多新恒星诞生。

这种像是堵车一样的现象——天文学家称之为“密度波”—— 中有一种场景你永远都不会在公路上见到。当一颗恒星接近一片恒星密集的区域时，它就会被这些恒星的引力迅速拉入其中；而当恒星想要“超车”时，它也会被这些恒星的引力拉回来，因此，恒星在很长一段时间内都会是密度波的一部分，旋臂也会一直存在。

银心

在落日的余晖中，凯克天文台巨大的圆顶成为夕阳下的剪影，而当夜幕降临，它们缓缓打开，直径10米的望远镜开始工作。自20世纪90世纪中期以来，天文学家一直通过这些位于莫纳克亚山上的望远镜

[2]

收集来自银河中心处数万年前的星光。

它们的任务是探究银河系中的这一切在围绕什么进行公转。透过长达27 000光年的气体与尘埃，天文学家发现了一个周围有许多恒星飞速运行的极其明亮的无线电波源，这就是人马座A*。我们可以利用这些恒星的速度以及距离人马座A*的距离来计算其质量，计算结果差不多是400万倍太阳质量。而它的直径必须小于1 200万千米（差不多是水星到太阳距离的1/5，即8.5倍太阳直径）才能使这些恒星在轨道上稳定运行。这么大的质量，却塞进了相对较小的空间，唯一可能的答案就是，它是一个超大质量的黑洞。

也就是说，太阳正带着我们一起以将近100万千米每小时的速度围绕着一个黑洞运行。所幸，我们离它足够远，不会被吸进去。但是天文学家已经观察到了离它很近的天体。2011至2014年间，天文学家对黑洞周围一个名为人马座G2的气体云进行了观测。起初，他们认为它会消散在虚空中，然而似乎在这团气体云中有一颗恒星在维持着它的形状。

而另一片气体云——人马座B2——大约在400年前曾被黑洞产生的大量辐射击中。该事件表明那时的人马座A*比现在活跃100万倍。

视界面望远镜

银心是检验爱因斯坦广义相对论的完美实验室。在人马座A*周围运行的恒星受到的引力是迄今为止所有用于检验该理论时所见的引力的至少100倍。正如水星近日点进动问题揭示了牛顿力学中的一些缺陷一样，在银河中心围绕着黑洞运行的那些恒星也可能会揭示出爱因斯坦理论的一些漏洞。这些修正中的任何一个，都有可能引领我们找到一个成功的万物理论。

利用凯克望远镜对银心处的恒星持续进行观测将对实现这一目标大有帮助。但是如果我们真的想做到这一点，就需要更仔细地观测黑洞，最好是能看看事件视界边缘外的时空是如何弯曲的。

广义相对论曾预测黑洞应该有一个圆形的暗影：这是一片光环中的黑色区域。它一开始会远离你的视线，随后又会被黑洞强大的引力拉回来。如果它不是圆形，或者大小与我们之前的预计不同，则可能引发又一次革命性的进步。

不过，观测27 000光年外的一团非常紧凑的天体是非常困难的。我们需要一台分辨率比哈勃空间望远镜高2 000倍的望远镜，但是这根本不可能，因为要达到这样的分辨率，这台望远镜的口径得有地球直径那么大才行。但这难不倒聪明的天文学家，他们把美国、墨西哥、智利、西班牙和南极现有的望远镜连接在一起模拟出了一个和地球直径差不多大的望远镜。2017年，这台“视界面望远镜”对人马座A*进行了第一次观测，相信它很快就会给爱因斯坦的理论带来终极考验。

图5-2 观测黑洞周围的区域需要一台口径和地球直径一样大的望远镜，因此天文学家连接起世界各地现有的望远镜，“建造”起了视界面望远镜

费米气泡

我们的星系仍在不断地给我们带来惊喜。2010年，天文学家用费米空间望远镜［为了纪念先驱者恩里科·费米（Enrico Fermi）而命名］发现有两个伽马射线气泡从银河中心飞走。它们一个在圆盘的上方，另一个在圆盘的下方，各自都膨胀了25 000光年，每个气泡所包含的气体都足够制造出200万个太阳。天文学家认为它们形成于600万~900万年前，是年龄和银河系差不多的星系的一次“心跳”。人马座A*吞噬了一个质量相当于数百倍甚至数千倍太阳质量的气体云后触发了它们的形成。但是，这一过程中并非所有物质都被吞噬了。一些物质在黑洞周围被加速后带着能量又返回了银河系。费米气泡光滑圆润的特点意味着这些能量是在很短的时间内被释放出来的。

这可能是人马座A*最近的一次“暴饮暴食”，在这之后似乎它都一直在“节食”。一些其他星系中的巨大的黑洞比它的胃口要大得多。

银河系自转问题

粗略地看，银河系就像是一个巨大的太阳系，中间有一个大质量天体，周围环绕着很多较小的天体。但是你仔细观察就可以发现，旋涡星系与行星系有着本质上的不同。

太阳系中越靠外的行星公转速度越慢，水星公转一周只需88天，而海王星却需要足足165年。你可能会觉得恒星的公转速度也会随着与星系中心距离的增大而减小，但事实并非如此。

早在20世纪30年代，就有人发现了这些银河系中有关旋转

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的问题。简·奥尔特——就是奥尔特云名字中的那位荷兰天文学家——当时正在观察银河系边缘的恒星，并试着测量它们的速度。他发现这些恒星的速度实在是太快了，以这么快的速度前进，它们应该已经摆脱银河系的引力而漫游在星系际空间中才对，但是它们并没有。这一事实让奥尔特意识到，银河系的引力一定比我们想象的要大。

但是，此后奥尔特所做的这些工作似乎都被遗忘了，直到20世纪60年代末，美国天文学家维拉·鲁宾（Vera Rubin）才重新捡起了接力棒。在接下来的10年中，她观测了100个旋涡星系的自转，发现了相同的现象——旋涡星系边缘处恒星的公转速度与中央突起处的恒星一样快。很多人认为鲁宾的研究成果足以使她获得诺贝尔奖，但是她已经于2016年的圣诞节过世，与诺贝尔奖失之交臂（诺贝尔奖不会颁发给已经逝世的人）。

暗物质

对于上述自转问题最普遍的解释是，银河系中隐藏着一些我们看不见的隐形物质，这种“暗物质”将会提供额外的引力，所以边缘处的恒星速度才会那么快。奥尔特在20世纪30年代时提出，这些看不见的物质的数量可能是可见物质的3倍。

一些早期的研究者认为银河系中包含大量“晕内大质量高密度天体”（MACHOs），这些东西从本质上说仍是正常的天体，比如黑洞和中子星。它们的尺寸很小，很难被看到，但是它们质量很大，会产生很强的引力。

现在，我们测量出了比奥尔特的计算结果更为准确的数值——我们能看到的物体只占银河系质量的10%~12%。而剩下的这一部分对于MACHOs来说实在是太多了，所以一定还有别的什么东西。我们可以在某个MACHO偶然间从远处的恒星前面经过的时候，通过微引力透镜效应发现它。但是这类事件发生得太少了，只用MACHOs无法完全解释上述的自转问题。

所以，现在天文学家们认为暗物质还可能以“弱相互作用大质量粒子”（WIMP）的形式存在。其中，“弱相互作用”是指它们与光之间没有相互作用（因此我们看不见它们）；“大质量”指缺少了的那部分引力只可能由这部分粒子提供。与MACHOs不同的是，我们此前从未见过WIMPs，它们是粒子物理学家们为了解释银河系自转问题而提出的一种全新的物质。

我们身边的一切都是由标准模型中的粒子组成的——该模型就像是一本粒子物理学家经过几十年的摸索之后研究出来的宇宙食谱，但是其中任何一种粒子都不像是暗物质。不过物理学家们一直致力于发展超对称标准模型，在这一模型中，所有的粒子都有镜像粒子，WIMPs可能就是这些超对称粒子中最轻的“超中性子”。

寻找弱相互作用大质量粒子

在美国南达科他州地下1.5千米处的一个废弃金矿中，有一罐被70 000加仑

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水包裹起来的液氙；同时，位于南极洲冰层深处的探测器也已经准备就绪；在瑞士的大型强子对撞机中，粒子以接近光速的速度碰撞在一起；而在地球上空，阿尔法磁谱仪（AMS-02）随着国际空间站一起每92分钟便环绕地球运行一圈。物理学家正在使用这些仪器寻找他们在宇宙中最想要找到的东西：WIMPs。如果暗物质真的是超对称性的产物，那么欧洲核子研究中心的粒子物理学家们就需要找到能够证明超对称性这一性质确实存在的证据。

如果WIMPs真的存在的话，那么每分钟都会有一颗WIMP击中你。但是围绕在我们身边的东西实在是太多了，想检测到它们几乎是不可能的。因此，科学家在位于南达科他州的地下大型氙实验装置（LUX）的周围，使用了水和岩石来达到屏蔽作用。其工作原理是氙被零散的WIMPs撞击后会产生闪光。

南极的冰立方中微子观测站的探测器与之类似，它们有冰冻苔原作为保护，也在搜寻WIMPs存在的间接证据。如果银河系中的确存在暗物质，那么当太阳绕银心公转时，其引力会将它们清扫出来，这意味着WIMPs最终会在太阳内部很深处相撞。根据计算的结果，这一过程将产生高能中微子，其蕴含的能量足以使其脱离太阳——这些高能中微子正是冰立方正在搜寻的对象。

图5-3 由国际空间站搭载的AMS-02正在搜寻银心处暗物质碰撞时产生的正电子

最后，目前搭载在国际空间站上的AMS-02正在观测银河系中心的凸起处，那里的物质更密，WIMPs之间的碰撞理应更为频繁，而这些碰撞会产生一种叫作正电子的粒子（相当于电子的反物质）。如果能在银心附近找到过量的正电子，我们可能就掌握了确凿的证据。令人激动的是，我们的确在这里发现了大量正电子，然而，天文学家们还需要排除一些别的产生正电子的原因。

如你所见，物理学家已经为了探测WIMPs而竭尽全力了，但是迄今为止所有的探测都没能给出任何确切的结果。这仍是我们目前最需要努力前进的方向。但是如果短期内还是一个WIMP都找不到的话，恐怕我们就只能重新考虑别的可能了。而另一个与WIMPs完全不同的概念——修正牛顿引力理论（MOND）——的支持者们已经摩拳擦掌、跃跃欲试了。

修正牛顿引力理论

我们需要用暗物质的概念来解释为什么银河边缘处的恒星在以极快的速度运行仍没有摆脱银河系的引力。所以我们“发明”出了一些看不见的东西来填补短缺的引力。

但是，出现这个问题的原因会不会是我们计算引力的方式不对呢？我们计算出的引力不够大的问题是不是因为力的作用在星系这么大的尺度上会和我们的理论有所不同呢？修正牛顿引力理论的支持者对这两个问题的回答都是肯定的。该理论认为引力的计算并不总是像牛顿的万有引力定律中那样，在大尺度上进行计算时需要进行修正。这一观点由以色列物理学家莫尔德艾·米尔格龙（Mordehai Milgrom）于1983年首次提出。

银晕

从我们所在的方位观察银河系这个旋涡星系的时候，看到的是一个扁扁的大圆盘。但实际上银河系像是嵌在一个巨大的暗物质光晕中一样，其中的大部分暗物质都分布在圆盘的上面和下面，而边缘处较少。整个光晕的形状像是一个被压扁的大充气球。

天文学家通过围绕着银河系运行的矮星系来研究这个“银晕”。银河系大约有50个这样的“卫星系”，其中每一个都比银河系小得多。就像用在公转轨道上运行的恒星来计算超大质量黑洞人马座A*的质量一样，我们也可以用这些卫星系计算银河系的质量。

银晕中也有很多球状星团，用一架双筒望远镜或者一架简单的小型望远镜就能看到这些壮观的恒星团。银河系中的球状星团中有多达40%都是逆着公转的——与圆盘中的恒星公转方向相反，像太阳系中逆行公转的行星一样。这可能表明它们并不是随着银河系一起形成的，而是后来被引力捕获的。

一颗典型的在旋涡星系周围运行的恒星的加速度仅仅是牛顿的苹果落地时的加速度的一百亿分之一。米尔格龙认为，在加速度如此小的情况下，我们需要对牛顿的方程进行修改。MOND的研究者们认为，在弱引力环境下，物体受到的引力比我们通常预期的要更大一些。

任何科学理论只有做出可被证实的预测才真的有意义，而MOND的研究者们就通过修正后的方程预测了17个围绕“仙女座大星云”（离银河系最近的大星系）

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运行的矮行星的轨道，并且在预测的位置上找到了它们。

子弹星系团

子弹星系团距离地球近40亿光年，它实际上是两个处于碰撞过程中的星系。天文学家已经确定了高温气体在这一过程中的扩散路径，并且还利用星系团的微引力透镜效应计算了其内部的质量分布。

高温气体的位置与质量的分布存在明显的差异，这表明大多数有质量的物体一定“隐藏”了起来。许多人把这视为暗物质存在的确凿证据以及一种对MOND的有力反击，不过近年来MOND的支持者们也提出了一些对这种现象的解释。

那些对于暗物质的存在持消极态度的研究者也指出了一些问题，这些星系团碰撞时的高速度——每秒3 000千米——并没有出现在早期对暗物质进行的计算机模拟中。但是，现在天文学家已经调整了计算模型，因此子弹星系团仍是研究的重点。

不过，MOND仍是一个较为边缘的理论。大多数天文学家和宇宙学家都更赞成暗物质的存在，这主要是因为暗物质作为一种物理实体，有利于解释早期宇宙结构的形成。在宇宙大爆炸之后不断膨胀的宇宙中，正是暗物质产生的引力将普通物质聚集在一起，形成了恒星和星系。

暗物质还能用于解释为什么仙女座大星云未来将和银河系发生碰撞。二者在宇宙膨胀的情况下反而逐渐向彼此走近。只有这两个星系中的物质是现在我们目前所能看到的所有恒星的80倍，才有足够的引力令它们互相拉动对方。

德雷克方程

其实在发现系外行星之前的很长一段时间里，天文学家一直都对宇宙中的其他地方是否存在生命感到好奇。早在1600年，布鲁诺就提出恒星只是“远方的太阳”，它们也有自己的行星，这些行星上甚至也会有生命存在。

20世纪60年代初，美国射电天文学家弗兰克·德雷克（Frank Drake）提出了一种估算银河系中可能存在的智慧文明的数量的方法，他是在“搜寻地外文明计划”（SETI）的第一次专门会议上提出这一观点的。作为一名射电天文学家，德雷克最感兴趣的是可以与我们交流的外星文明。

德雷克方程是对概率的一种运用。在计算两件事情同时发生的概率时，我们应该用它们各自发生的概率相乘得到结果，例如，将一枚硬币抛起两次之后都是背面朝上的概率是
。德雷克指出，行星能否拥有可通过无线电进行通信的智慧文明涉及7个关键因素。这些因素中包括一颗恒星拥有行星的可能性、这颗行星适合生命存活的可能性、生命已在适宜居住的行星上开始繁衍的可能性、繁衍开来的生命最终会产生智慧的可能性等等。

德雷克将这些概率相乘之后，估算了银河系中可接触的文明的数量。最初，他计算的结果至少有1 000个，但是根据近年来的观测数据，这个数字比估算要少很多，甚至只有零头。这也许可以解释为什么迄今为止我们都还没有发现任何其他智慧文明存在的证据，不过天文学家们依然在为寻找外星文明而不懈努力。

搜寻地外文明计划（SETI）

早在20世纪60年代初，我们就开始尝试用射电望远镜来寻找外星人发出的信号了。1960年，弗兰克·德雷克在西弗吉尼亚州绿岸镇将一架直径26米的射电望远镜指向了鲸鱼座τ星以及波江座ε星，但是没收到什么信号。

这就像手中拿着一台收音机一样，天文学家应该调到什么频率来收听呢？德雷克的选择是接近1 420兆赫，这不仅是无线电频谱中相对宁静的一段，也位于氢原子（H）和羟基（OH）的辐射频率之间，而它们合在一起就是水（H

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O）。因此，这一频率被形象地称为“水坑”——外星人可能会在无线电频谱中这较为宁静的一段中相遇并进行交流，就像动物们在大草原上的水坑边相遇一样。

费米悖论

“它们都在哪儿呢？”这个简单的问题被称为“费米悖论”，它和前文介绍过的费米空间望远镜一样，也是以美籍意大利物理学家恩里科·费米命名的。

其实乍看之下，宇宙中的生命应当相当普遍。整个宇宙中有这么多的恒星以及围绕着它们公转的行星，因此在地球之外的地方应当有很多出现生命的机会。另外，既然有很多比太阳古老得多的恒星，那就应该有比地球古老得多的宜居行星，也应该有比我们早出现很久的文明。

然而，如果地外生命真的存在于我们的宇宙中，那么为什么我们从未看到或听到一丁点儿它们的确存在的证据呢？我们在地球上发现了很多早在人类出现之前在这里生活过的恐龙的化石以及早期原始人类的手工制品，但是我们从未在太空中“发掘”出类似能够证明银河系现在还有别的生命存在或者曾有生命存在的“考古发现”。

一些天文学家认为，这是因为人类是银河系中唯一的智慧文明，而另外一些则认为智慧文明在被别人发现之前就已经自我灭亡了。不过，尽管困难重重，我们仍然一直在耐心地搜寻着宇宙中可能存在的“邻居”发出的信号。

从德雷克以来，天文学家一直致力于在这一频率上收听太空中的信息。但是即使只是对离我们最近的1 000颗恒星进行查询，也意味着要检索超过2 420亿个信道。2015年，俄罗斯亿万富豪尤里·米尔纳（Yuri Milner）投入了1亿美元，这对于SETI来说是一个巨大的推动力，为期10年的“突破聆听计划”

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即脱胎于此，这也是迄今为止人类对外星通信进行的范围最大的一次搜索。

然而，在近60年的搜寻中，我们从未收到过有关外星人的任何信息。不过，也还是有一个信号仍然没有合理的解释，这就是发现于1977年的“Wow!”信号。这个信号是由俄亥俄州立大学的大耳朵射电望远镜发现的，它具有所有可被认为是由外星人发射的特征。天文学家杰里·R. 埃曼（Jerry R. Ehman）对这段长达72秒的射电暴兴奋异常，他在打印出的数据表中圈出了这一信号，并用红笔在旁边写下了“Wow!”这个词。但是，在此之后我们再也没能探测到这条信号，于是也无法证实它是否真的来自外星人。这可能是人类历史上最具里程碑意义的一张图表，也可能只是一张废纸，而这种挫折恐怕会是日后SETI的家常便饭。

本星系群

麦哲伦云

葡萄牙探险家费迪南德·麦哲伦（Ferdinand Magellan）在16世纪尝试环球航行时曾造访南半球，他在那里发现天空中有两朵巨大的星云，它们随着地球的自转一起在夜空中穿行。尽管当时麦哲伦并不知道自己看到了位于银河系之外的天体，我们还是称之为“麦哲伦云”。

它们是本星系群的一部分——本星系群指的是银河系附近所有的星系的集合，其中包含围绕着银河系旋转的矮星系，以及仙女座星系云、三角座星系等。麦哲伦云几乎只在南半球可见，它们横跨了剑鱼座、山案座、杜鹃座和水蛇座，住在南半球的人们用肉眼就能很容易地看到它们。

大麦哲伦云（LMC）直径为14 000光年，距离我们160 000光年。它在夜空中的面积约有20个满月那么大。蜘蛛星云即位于其中，这是本星系群中恒星形成最为活跃的地方。1987年，一颗超新星在大麦哲伦云的边缘附近爆发，我们称之为SN 1987a，它是自1604年开普勒超新星以来我们观测到的又一次超新星爆发。在爆发的过程中，人们用肉眼就能看见它。

小麦哲伦云（SMC）距离我们比大麦哲伦云远40 000光年，其大小则只有大麦哲伦云的1/2。它与大麦哲伦云相互间的引力作用形成了“麦哲伦桥”——一条由氢气组成的气流横跨于两者之间的空白地带上，而类似效应也在银河系和大麦哲伦云间产生了“麦哲伦星流”。在大麦哲伦云的中央有一个奇特的条形，这可能意味着它本来应该是一个矮旋涡星系，但周围星系的引力已经彻底破坏了它的旋臂。

造父变星

1908年，美国天文学家亨丽爱塔·勒维特（Henrietta Leavitt）发表了天文学史上最重要的论文之一，文章题为《麦哲伦云中的1777颗变星》。

这篇论文研究的是“造父变星”。这类恒星会周期性地膨胀再收缩，而这会导致它们的亮度发生规律性变化。造父变星还给我们提供了一种可用于测量太空中的距离的宝贵方法，我们通常称之为“标准烛光”。离我们较近的恒星，可以用视差法测量其距离。但是对于那些太远的恒星，视差法便不再奏效，这时我们需要“标准烛光测距法”。

这种方法像是透过远方建筑物的窗户观察一个灯泡，距离越远，灯泡就越暗，因为光会随着距离变长而减弱。这时，只要知道这个灯泡的实际亮度（比如40瓦或者60瓦），我们就可以计算出它的亮度减弱了多少，进而计算出我们与这座建筑物之间的距离。

把这一计算过程放到太空中也是一样，只是这些恒星实际上有多亮我们并不清楚，而这就凸显了勒维特研究造父变星的价值。她发现造父变星越亮，则其光变周期就越长，所以只要通过观察得到一颗造父变星的光变周期，就能计算出其实际亮度。之后就像灯泡的例子一样，我们可以很容易地计算出这颗造父变星与地球之间的距离。

随后我们会看到，在20世纪的头几十年里，我们在宇宙及其起源的理解方面取得了突飞猛进的进展。不过，如果没有勒维特发现的关于远距离恒星的测距方法，这所有的突破都将无法达成。

仙女座星系和三角座星系

流星、彗星、行星、恒星、球状星团、星云、双星……夜空中的景色是一场视觉盛宴。不过，如果没有望远镜，我们仅凭肉眼能够看到的最远的天体是什么呢？答案是离我们最近的星系——仙女座星系。

我们肉眼无法看见仙女座星系中的星星，只能看到一块模糊的光斑，像是有人用手指在漆黑的背景上抹脏了一块。仙女座星系中有一万亿颗恒星，它之所以看起来只是一缕天空中飘过的云，是因为它距离我们有250万光年。光的速度已经足够快了（每秒30万千米），但是一束光从仙女座星系一路跋涉到银河系也得250万年。

所以，当我们看向仙女座星系的时候，我们看到的是它在250万年前发出的光。这束光刚出发的时候人类甚至还没有出现在地球上。那还是石器时代早期，我们的远祖南方古猿才刚刚学会用石头制作工具。

如果仙女座星系中有外星人的话，只要用足够强大的望远镜对地球进行观测，他们所能看到的就只是南方古猿。他们不会知道这些猿人的后代用死去的树木制成船只在海洋中遨游，更不会知道这些后代还发射了金属制的飞船向另一片“海洋”进发——这一次不再是蔚蓝的大海，而是深邃的太空。

我们通常会把仙女座星系当作肉眼可见的最远的天体，但是也有很小一部分视力非常好的人可以在一片几乎全黑的天空中找到三角座星系。三角座星系是本星系群中的第三大星系，距离我们300万光年，处于仙女座星系的引力影响之下，它们之间的氢气流

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长达782 000光年。

银河仙女星系

仙女座星系和银河系处于不断的运动中，两者之间正在以每秒100千米的速度互相靠近，并且这一速度还在加快。在大约40亿年后，这两个巨大的星系将发生碰撞。

这听起来像是一场巨大的灾难，不过旋涡星系并不是固态的物体，它们之间的碰撞不会像车祸那样两辆车迎面相撞，而是两个星系的圆盘互相穿过，恒星和尘埃在引力的作用下向外飘散。最终，它们会合并成为一个“超级星系”，天文学家称之为“银河仙女星系”。在合并的过程中，三角座星系会被仙女座大星云拖过来，并且最终围绕着新的星系运转。

对于这一事件的计算机模拟结果表明，太阳有12%的概率会在合并的过程中被甩出去，从而在星际空间中流浪。不过，地球上的生命倒是犯不着担心这一天的到来，因为到那时太阳已经把地球变成了生命无法存活的炼狱。而那时的仙女座星系会由于距离我们非常近而显得颇为壮观，它在夜空中会是满月大小的6倍。

星系合并在宇宙中非常普遍，天文学家对此研究得很多。其中最著名的例子是乌鸦座触须星系，它的名字来源于从中部向外喷射而出的气体流，看起来像是昆虫的触角。它形成于大约10亿年前的两个星系间的碰撞，这导致了气体云和尘埃云的聚拢，随后就是一段极为迅猛的恒星形成期。

另一个著名的星系合并事件发生于涡状星系

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的身上，它有一个伴星系，这是一个名为NGC 5195的矮星系。种种迹象表明，可能是在5亿~6亿年前，在它试图穿过自己的主星系时发生了合并事件。

更遥远的星系

星系团和超星系团

如果从本星系群向外走去，你会遇到一些别的星系群，比如离我们最近的有M81星系群、M51星系群及M101星系群等，我们用星系群中最大的星系来为其命名，这些星系团都属于室女座超星系团的一部分。室女座超星系团是一个极为庞大的结构，包含本星系群在内的100多个星系群，它伸展开来的尺度超过一亿光年，可观测宇宙中大约有1 000万个这样的超星系团。

室女座星系团

巨大的室女座超星系团，是以其中最大的位于核心处的成员室女座星系团命名的。本星系群大约包含50~60个星系，室女座星系团中则有大约2 000个星系，其总质量大约是太阳的1 000万亿倍以上。

>M87是室女座星系团中最受关注的星系之一，其周围环绕着12 000个球状星团，而银河系周围只有150个。它的中心处也有一个超大质量的黑洞，其质量高达70亿倍太阳质量，可作为比较的是，银河系中心的人马座A*仅为400万倍太阳质量。

在M87星系的中心处有一股令人惊奇的热流，已经喷射出了近5 000光年的距离。这股热流中的物质在中心黑洞的引力作用下被加速到接近光速之后，再被喷射出去。天文学家希望能够借助视界面望远镜了解更多关于这股热流的信息。

如果想要看到M87星系或者是室女座星系团中其他成员，你只需要借助一架小型望远镜，把它指向狮子座的五帝座一和室女座的东次将这两颗星之间宽度约为10度的天区即可。

我们很难在脑海中构建出如此巨大的一个结构，将其和地球上的某些事物放在一起类比可以更好地理解（见表5–1）。请把太阳系想象成你的家，而太阳和行星则是房子里的房间，那么开普勒空间望远镜和其他望远镜发现的那些系外行星系统就是你家所处的街道上的其他的房子——它们虽然分割成了单个的行星系统，但是相互之间的距离都不算太远。

表5-1 宇宙与地球的类比对照表

再把视野放得更大一些，接下来就是城镇（或城市）的类比。一个星系即为星星组成的小城，因此银河系相当于我们在太空中的故土。而其中心凸起处的“市中心”区域就比边远地区的“郊区”更为繁华。

在地球上，许许多多的城镇聚集在一起形成了国家，在太空中，则是星系组成了星系群。国家一般坐落于比其范围更大的陆地之上，即大陆，这些星系团也都位于更大的超星系团之中。正如我们的地球是由一块一块大陆组成的，可观测宇宙也是由一个个超星系团组成的。

星系分类

并非所有的星系都是旋涡状的，比如M87就是一个椭圆星系，它没有明显的尘埃带和旋臂，形状像是一枚橄榄球。与那些扁平的旋涡星系不同，椭圆星系的旋转比较缓慢。

最初我们采用“哈勃序列”来给星系分类——这一名称是以美国天文学家埃德温·哈勃的名字来命名的。哈勃序列把星系分为三类：椭圆星系、旋涡星系和透镜状星系（旋臂不够清晰的圆盘星系）。

哈勃一开始将这些星系排列在一张音叉状的图（图5–4）中。很多人都误以为他在以这种方式来展示星系的演化：随着旋转速度越来越快，椭圆星系会逐渐变成透镜状星系，并最终形成旋涡星系。但这并不是哈勃的本意，并且今天我们也已确认星系并不是沿着这条路径进行演化的，不过，“哈勃音叉图”在星系分类中仍是一个行之有效的方法。

图5-4 哈勃音叉图中展示了不同类型的星系：椭圆星系（E）、透镜状星系（S0）以及旋涡星系（S）

我们通常用E代表椭圆星系，再在后面加上数字0~7来对它们的形状进一步细分，数字越大代表椭圆率越大。透镜星系的符号是S0。核心处没有恒星聚集出的短棒形态的旋涡星系（即非棒旋星系）则是Sa、Sb、Sc，其中第二个字母在字母表中的排序越靠后代表其旋臂越松散，还有一些星系的形态被归在两组之间，如Sbc。棒旋星系的分类是SBa、SBb、SBc。

梅西叶天体

用单筒或双筒望远镜观察夜空，你会看到很多像云一样模糊的光斑，其中一些是银河系中的星团或者星云，其他的则是像仙女座星系这类遥远的星系。

18世纪，法国天文学家查尔斯·梅西叶（Charles Messier）给这些天体编制了一个星表。作为一名彗星猎手，他做这件事的目的在于记录下那些（在观测中）容易被误认为彗星的天体，并为它们一一编号为M1、M2、M3等。

目前，我们见到过的许多极为壮观的天体都被收录在梅西叶星表中，蟹状星云——1054年超新星爆发的遗迹——就是星表中的第一个天体，即M1。仙女座星系和三角座星系分别是M31和M33，我们刚刚介绍了M87，而之前那个发生了星系合并事件的旋涡星系（即NGC 5194）是M51。

最终，梅西叶在星表中记录了103个天体，其中最后一个是仙后座中的疏散星团。不过，近年来现代天文学家又在星表中增加了一些星系，现在表中的编号已经排到了M110——这是一个围绕着仙女座星系运转的矮星系。

这一分类系统也存在一些问题，因为对星系进行分类取决于我们观察它们的角度。我们如果面对一个已经失去了大部分旋臂的古老的旋涡星系的侧面，那么就很容易误以为其是椭圆星系。2011年，从事ATLAS

3D

研究的天文学家发现，在本星系群中，之前被归为椭圆星系的实际上有2/3都是快速旋转的圆盘。

活动星系核

正如我们所见，M87星系的中心区域比银河系的中央凸起处要活跃得多，因此天文学家将其称为“活动星系”，其中心区域则被称为“活动星系核”（AGN），而银河系并不是一个活动星系。

一个星系是否属于活动星系取决于其核心处超大质量黑洞吞噬了多少物质。黑洞在吸入许多物质后会形成一个吸积盘——实际上这是一个由即将进入黑洞的物质在旋转中组成的巨大而扁平的队列。随着气体和尘埃向内盘旋的速度越来越快，它们之间的摩擦会使温度急剧上升，这些温度极高的物质发出高能紫外线和X射线。活跃星系的中心释放出的能量通常会比星系其他部分的总和还要多，有些活动星系核会释放出的能量甚至比1 000个银河系加起来更大。

有时，活动星系核释放的能量会在短时间内激增。有人认为这是由于超大质量黑洞有时会吞噬非常巨大的天体造成的。天文学家可根据能量爆发的峰值持续的时间来判断这个被吞噬的天体有多大，一次持续一周的爆发可能是由一片直径为一光周（即一光年的1/52）的尘埃云造成的。

大约有1/10的活动星系，其吸积盘和中心黑洞磁场之间的相互作用会将某些物质聚集成为对称的喷流，并与黑洞磁场成直角，M87中就正在发生着这样的天体活动。不过，这些喷流并没有从黑洞的内部逃逸出去——这仍是一件不可能的事，它们只是在逐渐远离黑洞事件视界之外的吸积盘。

类星体和耀变体

绝大部分能量最强的活动星系核距离我们非常遥远，但我们还是可以看见它们。乍一看你会觉得它们似乎是恒星，但是通过测量，人们发现它们通常都距离我们数十亿光年。没有任何一颗正常恒星的亮度能达到这么远也能被看得见的程度，所以那时人们称之为“类似恒星的天体”，后来就直接简称其为类星体（见图5–5）。

图5-5 根据观察角度的不同，天文学家将活动星系核分为类星体和耀变体

天文学家对活动星系核的称呼还取决于我们观察它的角度。如果一束喷流的方向恰好正对着我们的话，我们便不称之为类星体，而称之为耀变体。活动星系核的喷流往往较窄，所以耀变体是很致密的。另外，它们的变化性也很大，这是因为活动星系核的喷流强度取决于中心黑洞吞噬规模的大小。

研究类星体和耀变体这一类遥远的天体意味着回顾过去，就像是收到一张朋友寄来分享假期的明信片。但是当你收到明信片，并阅读上面的文字时，你并不知道朋友此时此刻在做什么——你只知道几天前，他们写这张明信片时在做什么。信息的传递需要时间，所以明信片只能给你带来过去的消息，而不是现在的，光和空间也是这样。

当我们看到一个距离我们10亿光年的天体时，从那里出发的光经过10亿年才到达地球，所以我们看到的是10亿年前的宇宙景象。天文学家发现，大多数类星体和黑洞都离地球很远，这意味着与现在相比，它们可能在早期宇宙中更为常见。

红移

翻开20世纪的天文学史，你会看到许多鼎鼎有名的科学家的名字，但是维斯托·斯里弗（Vesto Slipher）并不是其中之一。虽然他的名字被历史所忽视，但他对宇宙学的贡献是无价的：他在1912年首次测量了星系的红移。

我们在介绍探测系外行星所使用的径向速度法时，提到过红移和蓝移的概念。如果一个光源正在远离你，它的光波将会伸展开来，其谱线——黑色条形码图案——将向着光谱的红色端移动；光源在接近时，其谱线则会向蓝色端移动。谱线移动得越多，代表物体移动的速度越快。

斯里弗是第一个仔细分析星系光谱并发现这些变化的天文学家。截至1921年，他共计对41个星系进行了研究，并且发现仙女座星系以及其他三个星系正在向我们靠近（它们的光谱发生了蓝移）。不过，斯里弗研究的星系中大多都发生了红移——它们正在远离银河系。

现在，我们已经发现了大约100个蓝移的星系，而红移的星系则有数百亿之多，这意味着几乎宇宙中的所有星系都在远离银河系。

哈勃极深场

哈勃空间望远镜彻底改变了我们了解宇宙的方式。

“哈勃深场”是哈勃望远镜拍摄的最著名的照片之一。1995年12月18日至28日，天文学家使用哈勃望远镜仔细观察了天空中的一小部分，这与整个天空相比大约只相当于手臂上的一粒沙那么大。此次拍摄得到的照片中是约3 000个各种微粒斑点及看上去像污迹一样的点，其中很多是已发现的最遥远的星系。它们离我们实在是太遥远了，它们中的很多现在实际上已经不存在了，而我们才看到其在130多亿年前出发的光。

2003至2004年间，天文学家们又拍摄了一张类似的被称为“哈勃极深场”的照片，并根据这张照片推测，可观测宇宙中大约包含2万亿个星系，这些星系中每一个都包含数千亿颗恒星。这个数字比人类历史上所有的心跳次数加起来还要多——如果按照每秒一次心跳计算，那么把每一个曾经存在过的智人的心跳总次数加总后也仅仅是天上所有星星的总数的1/1000。

哈勃定律

与星系红移关系最大的那个人并不是斯里弗，而是他的同事、美国天文学家埃德温·哈勃。哈勃使用由亨利爱塔·勒维特开创的造父变星法测量了许多星系的距离，并将其与斯里弗得到的有关星系红移的数据进行了比较。比较后，他发现了一个简单的规律：星系距离越远，红移越大，也就是说，星系远离我们的速度随着距离的增大而增大。哈勃于1931年发表了这一研究。

我们现在称之为哈勃定律［尽管比利时神父同时也是天文学家的乔治·莱马特（Georges Lemaître）也在1929年提出了类似的观点］。哈勃定律中的常数值也因此被称为“哈勃常数”，记为H0。它可以告诉我们星系远离的快慢。大约星系与我们之间每增加100万光年的距离，星系远离（亦称退行）的速度每小时就增加21千米。假设星系A的距离比星系B远100万光年，那么它远离我们的速度每秒就会比星系B快21千米。

基于哈勃定律，测量红移已成为一种非常实用的测距方式。你所需要做的就是分析一个星系的光谱，计算出它的红移，然后用哈勃定律将红移转化为距离。目前已知的距离地球最远的天体——也就是红移最大的天体——是GN-z11，它位于大约134亿光年之外。

正在膨胀的宇宙

哈勃定律是一条非常简短的命题：星系距离我们越远，其远离我们的速度就越快。然而，这个看似轻描淡写的想法意义极为深刻，它意味着我们的宇宙正在膨胀。

乍看之下，你可能还无法发现这一点，为了更好地理解，请你想象一块即将放入烤箱的缀满葡萄干的面团。假设这块面团将会在一个小时内膨胀为原来的两倍，那么这时以其中一颗葡萄干的视角看会发生什么呢？最初离你只有1厘米远的一颗葡萄干，现在和你之间的距离变成了2厘米；最初离你2厘米远的一颗葡萄干，现在和你之间的距离则是4厘米。也就是说，离你更近一些的这颗葡萄干在这一个小时内相对于你移动了1厘米，而更远一些的那颗葡萄干则移动了2厘米。发现了吗？离你更远的葡萄干似乎移动得更快。

你甚至可以使用这样的表述：“在膨胀的面团中，似乎葡萄干的距离每增加一厘米，它远离的速度每小时就增快了一厘米。”这正是哈勃常数所表示的：星系的距离每增加100万光年，则它远离的速度就增快了每秒21千米。正如在膨胀的面团一样，宇宙也是如此。

星系在太空中的移动并不意味着星系本身在逐渐后退，毕竟葡萄干本身也没有在面团上移动，实际上是星系之间的间隔随着它们之间的空间的伸展而变大。我们和遥远星系之间的距离越大，我们与它之间的空间就伸展得更多，在我们看来，就像是它们远离我们的速度变快了。

[1]

煤袋星云位于南十字座，是最显著的暗星云，在南半球很容易用肉眼观测到。——编者注

[2]

凯克望远镜由两台相同的望远镜组成。——译者注

[3]

即银河系自转。——译者注

[4]

美制容积单位，1加仑≈ 3.785 412升。——编者注

[5]

之所以称之为大星云，是因为在发现之初人们误以为这是一片星云，虽然后来确认了它是一个星系，但是旧名称还是沿用了下来。——译者注

[6]

该计划是由尤里·米尔纳全额出资，史蒂芬·霍金启动的大规模外星智慧文明搜索计划。——译者注

[7]

类似前文所述的麦哲伦桥。——译者注

[8]

亦称NGC 5194，NGC为星云和星团新总表，共收录7 840个天体，包含所有类型的深空天体。——译者注

第6章

宇宙

宇宙大爆炸

大爆炸理论的起源

哈勃的研究告诉我们宇宙正在膨胀，这也就是说宇宙每一天都在变大，有可能在很久以前，宇宙是很小的。这与早前亚历山大·弗里德曼（Alexander Friedmann）和乔治·莱马特在20世纪20年代的研究结果相当吻合，他们运用爱因斯坦广义相对论中的方程式证明，宇宙在诞生之时极为致密，后来随着时间逐渐膨胀。

我们可以用宇宙变大的速率——哈勃常数——反过来计算出宇宙从何时开始膨胀，现在我们得到的答案是138亿年前。如果对宇宙膨胀的过程进行逆向推导，你会发现宇宙中的所有物质之间变得越来越紧密。如果这一推导过程是遵照广义相对论进行的，那么所有的空间（或可称为时空）最终都会集中在一个奇点上，正是广义相对论预测的位于黑洞中心的那个体积无限小、密度无限大的点，空间和时间的概念都终结于这一点。

这些线索共同表明，一个极小、极热的点在大约138亿年前发生了爆炸，而时间和空间即起源于此，天文学家称其为“宇宙大爆炸”

[1]

。从此以后，在爆炸中产生的宇宙就一直不断地膨胀同时冷却。

稳恒态宇宙模型

“宇宙大爆炸”这个词是英国天文学家弗雷德·霍伊尔（Fred Hoyle）在1949年某次接受BBC（英国广播电台）采访时提出的创造性用法，他同时也是该理论的一位主要批评者。霍伊尔提倡的是“稳恒态宇宙模型”——他认为宇宙几乎一直是以我们现在所看到的样子存在着的。和宇宙大爆炸形成鲜明对比的是，时间和空间在稳恒态模型下的宇宙中没有开端，也没有结束。这一理论是在1948年由霍伊尔、亨曼·邦迪（Hermann Bondi）和托马斯·戈尔德（Thomas Gold）提出的。

他们另辟蹊径的原因在于，大爆炸理论在20世纪40年代遇到了一个很大的问题：它认为宇宙比地球还要年轻。由于无法精确测量星系之间的距离，当时的天文学家严重高估了哈勃常数——宇宙膨胀速度的度量值。由于他们认为眼下宇宙膨胀的速度比以前快得多，便大大低估了宇宙的年龄。天文学家最初通过哈勃常数计算得到的宇宙的年龄仅为20亿年，但是地质学家却已经在地球上发现了30亿年前产生的岩石。

稳恒态宇宙模型认为，随着空间的伸展，会有新的物质诞生来填补空白，并以此来解释人们观察到的宇宙的膨胀。如此一来，宇宙的整体密度随着时间的推移依然会保持稳定。这也就意味着新的恒星和星系会在一堆比它们老得多的恒星和星系中横空出世。在这样一个稳定的宇宙中，相邻的恒星和星系的年龄应该是不尽相同的。

因此，20世纪40年代，如同科学史上多次上演的故事一样，这两种对立的理论之间存在分歧。人们唯一可以做的是，分别使用它们来预测宇宙应该是什么样的，之后再将目光投向宇宙，根据这些预测来寻找能够支持它们的证据。

核合成

稳恒态宇宙模型并不需要解释宇宙在演化到现在这个样子的过程中发生了什么，因为它一直都是以现在的状态存在的。而大爆炸理论就比较麻烦了，它不仅仅认为空间和时间有一个开端，并且还认为起初的宇宙与现在的状态截然不同。如果要让大家相信大爆炸理论是正确的，那么你就需要解释一个极小、极热的点是如何演化成我们看到的充满恒星和星系的大宇宙的。

如果今天的宇宙曾经比一个原子还要小，那么它的温度将会非常高——在大爆炸发生一秒后高达100亿摄氏度。天文学家可以根据我们目前所掌握的粒子物理学知识，来推测在极端条件下会发生什么，比如大型强子对撞机这样的粒子加速器就一直在做这样的事——模拟大爆炸发生之后的环境。

最初，“婴儿宇宙”中充满了能量，但是在大爆炸发生后的第一秒内，极高的温度足以将能量转化为物质。质子、中子、电子就是在这段时间内形成的——正是这些粒子构成了原子。然而，在膨胀仅仅持续了一秒钟之后，宇宙的温度已经稍微下降一些，无法再产生更多的粒子了。

随后，一些质子和中子结合到一起，形成了一种名为“氘核”的粒子（亦称重氢核，氢原子的一种形式）。第三分钟时，宇宙的高温仍能维持核聚变的进行，但又不至于温度高到会将已生成的粒子炸开。一些氘和质子结合到一起形成了氦原子核——这与太阳中心处将氢转变为氦的过程是一样的。天文学家称之为“核合成”。

不过，在大爆炸发生20分钟后，宇宙已经进一步地冷却下来，以至于无法使这一过程继续进行。计算表明，在这17分钟的爆发性核聚变过程中，宇宙中大约有1/4的氢都转化成了氦。

于是，这就成了大爆炸理论的基本前提。一旦聚变过程停止，直到数百万年后第一批恒星出现，并制造出更重的元素之前，都不会再有任何能够改变宇宙组成部分的方法了，因此今天的宇宙应该仍是由75%的氢和25%的氦组成的。而天文学家在观察现在的宇宙时，的确也得出了这样的结果——这是支撑大爆炸理论的关键论据。

反物质都在哪里呢？

能量转化为粒子的过程被称为“粒子对产生”（Pair Production），顾名思义粒子总是成对产生的——一个物质和一个反物质。反物质粒子是正常粒子的镜像，具有与其相同的性质，但所带电荷相反。例如带负电荷的电子，其反粒子就是正电子。

只要能量高到足够转化成两个粒子所需的质量（根据爱因斯坦提出的著名方程式E
=mc

2

计算），粒子产生就可以产生一对粒子和反粒子，这就是大爆炸理论中粒子产生仅仅在大爆炸发生一秒后便停止的原因。尽管此时温度仍然很高，但是对于粒子产生来说，宇宙已经冷却得很彻底了，此时的可用能量已经不足以转化为新的粒子–反粒子对所需的质量了。

粒子产生的逆反应是“湮灭”，指粒子和反粒子相撞后又转化回能量。由于在粒子产生中生成的物质和反物质是等量的，因此在大爆炸发生之后的138亿年以来，所有的物质应该都已经与反物质相互湮灭了，只留下一个充满能量的宇宙。

但是这一切还没有发生，宇宙中还存在着大量的物质——恒星、行星、人类。天文学家认为，每产生10亿个反物质粒子就会产生10亿零一个物质粒子，所有的反物质都在之后的漫长岁月中与绝大多数物质相互湮灭，而你所能看到的周遭的一切都是尚未湮灭的粒子组成的。为什么宇宙中产生的物质比反物质正好多出一点儿？这是物理学中最大的悬案之一。

“复合”

根据大爆炸理论，宇宙将25%的氢转化为氦之后，聚变就停止了，而此时宇宙才刚刚诞生20分钟。之后，在一段相当长的时间里——38万年——几乎什么事都没有发生。那时的宇宙是一片充斥着能量、电子、质子（氢原子核）以及氦原子核的海洋，并且在不断地膨胀和冷却。

正如我们在第5章中看到过的那样，观察宇宙中距离我们非常遥远的天体等同于回顾过去的时间。但是，我们无法回看宇宙诞生后的头38万年，因为那时的粒子分布得太过密集，以至于没有光能够逃脱出来。我们想要观察它们，就像是在雾中寻找什么东西一样。

然而，根据大爆炸理论，宇宙经过充分的膨胀和冷却之后，质子和氦原子核就能够吸引周围的电子，从而形成原子。这一过程将会释放出相当大的空间，并且光在一瞬间就可以向外传播了。物理学家称之为“复合”，不过这个名字起得不是十分恰当，因为电子和原子核在这之前并没有结合过。

不过，如果大爆炸真的发生过的话，在复合发生的同时释放出来的光应该充斥整个宇宙，尽管在过去的138亿年中它失去了大量能量，但它应该仍然存在。这种遗留的辐射是大爆炸理论做出的关键性预测，因为稳恒态模型下的宇宙并不会有这样的辐射，它的存在与否对于这两种理论的对错至关重要。

宇宙微波背景

1964年，美国天文学家阿诺·彭齐亚斯（Arno Penzias）和罗伯特·威尔逊（Robert Wilson）在使用位于美国新泽西州霍姆代尔的喇叭天线工作。该天线建造的目的在于接收第一批发射到太空中的通信卫星反射回来的无线电波，这些信号非常微弱，因此彭齐亚斯和威尔逊两人当时正在对天线进行校准，以消除所有更大的背景噪声，包括本地的无线电波。

然而，尽管他们已经把所有能想到的信号全部去除了，但天线仍然能接收到一个微弱的噪声，它从四面八方而来，并且从不停歇。起初，他们认为这可能是鸽子在喇叭状的天线中栖息时留下的粪便造成的，还因此称之为“白色介电材料”。但是，当他们驱逐了鸽子，并且把鸽子留下的粪便清理干净之后，噪声依然存在。

与此同时，就在一条马路之隔的普林斯顿大学里，罗伯特·迪克（Robert Dicke）的团队正在寻找由大爆炸发生38万年后的复合遗留下来的辐射。当迪克听说了彭齐亚斯和威尔逊探测到的噪声之后，他说出了一句很著名的话：“各位，我们被人抢先了。”我们现在把这种辐射称为宇宙微波背景（CMB）。它完全是被偶然发现的，但是这一发现却将稳恒态宇宙模型完全击溃。它也作为一个铁证，表明宇宙的确是从一个极小、极热的点演化而来。

图6-1 CMB是说明宇宙的确是从一个极小、极热的点演化而来的铁证

在CMB被释放出来的时候，宇宙已经在膨胀的过程中冷却到大约3 000K（2 727摄氏度），这与红矮星表面的温度相似，所以复合之后释放出的第一束光应该带着淡淡的红色。然而，长达130多亿年的膨胀已经将这种光拉伸至波长低于用肉眼能够看到的程度，这就是为什么今天我们只能在光谱上的微波和无线电波频段找到它。它的温度现在只有2.7K（零下270摄氏度）。

其实如果想要亲身感受宇宙大爆炸留下的余晖，你倒也不是必须拥有一个巨大的喇叭天线。在老式的模拟电视上，当你在频道之间调台时，你会看到黑白噪点的画面以及听到嘶嘶的声音；与之类似，你在使用收音机调换电台时也会听到噼啪声。这些噪声中有1%来自CMB，在做这些事时，实际上你接收到了宇宙中最古老的光。宇宙大爆炸的回响通过电视和收音机转换成了低频的声波，传入你的耳中。

类星体

在科学家发现宇宙微波背景的前一年，马丁·施密特（Maarten Schmidt）发现了第一个类星体。这些天体是星系中非常明亮的核心。从那时起，天文学家迄今已发现超过200 000个类星体，它们几乎都离我们非常遥远。

如果早期的宇宙中包含许多的类星体，但我们附近却没有（或者说它们在现代的宇宙中不再出现）的话，那就说明宇宙在随着时间逐渐不断演化。稳恒态宇宙模型中不可能会有类星体的存在，另外我们也没有发现任何一颗恒星的年龄大于138亿岁——也就是人们推测出的宇宙大爆炸发生至今的时间。类星体是大爆炸理论的四大支柱之一。

大爆炸理论的四大支柱分别是：

·宇宙膨胀

·核合成（75%的氢和25%的氦）

·宇宙微波背景

·类星体的分布

宇宙的中心在哪里？

这是一个很常见的问题。人们经常认为我们一定处于宇宙的中心，因为我们看到各个方向的星系都在远离我们，但其实每一个星系中的人都会有这样的感觉。在上一章中，我们将星系与面团中的葡萄干进行了比较。我们说把自己放到任意一颗葡萄干的位置上都可以发现其他葡萄干在远离自己，但是很显然，不可能每一颗葡萄干都处于中心位置。

经常有人要求天文学家指出宇宙大爆炸是在哪里发生的，但实际上这是不可能完成的事情。也许是因为“大爆炸”这个名字让人们常常将其与炸弹爆炸联系到一起，而如果一个炸弹在一个房间中爆炸的时候，我们的确可以用碎片还原出爆炸在何处发生。但是，宇宙大爆炸的不同之处在于它创造出了空间。想象一下，一个炸弹在爆炸中生成了一个房间，难道你还能找出这颗炸弹是在这个房间中的什么地方爆炸的吗？

请你在宇宙中随意选取一点，然后想象一下当大爆炸发生时这个点处于什么位置，其实这一点本身就是爆炸的一部分。这就是为什么天文学家说大宇宙大爆炸同时发生在每一点上。

大爆炸理论中存在的问题

大爆炸理论无疑是我们用于解释宇宙起源的最佳理论。目前为止我们得到的所有证据都指出宇宙起源于一个极小、极热的点。不过，有关这一理论尚有一些琐碎问题亟待解决。

怎样才能无中生有？

在最初版本的大爆炸理论

[2]

中，宇宙起源于一个奇点——爱因斯坦广义相对论所预言的体积无限小、密度无限大的点。体积无限小意味着它根本就没有什么“大小”可言，但是怎么样才能无中生有呢？

除非奇点可能并不真正地存在于宇宙中，它们更像是一个散发着耀眼光芒的霓虹灯牌，提醒着我们对物理学的了解并不透彻。正如我们在第4章中看到的，物理学家正试图将爱因斯坦里程碑式的理论与量子物理学结合起来，以创造一个更加完整的万物理论。

我们已经知道的是，在量子事件中的的确确有一些无中生有的现象。即使是在一个完全真空的环境中，能量也能转变为转瞬即逝的粒子对，物理学家称之为“虚粒子”，也就是我们在黑洞的霍金辐射中认识到的粒子。如果真的有万物理论的话，那么它将告诉我们爱因斯坦的时空结构实际上并不连续，而是由一连串的气泡构成的，这些气泡也会像虚粒子那样，凭空出现又突然消失。

这样一来，也许我们的宇宙并不是无中生有的产物，而是产生于时空中的一个小气泡。这个小气泡（小到）几乎就是奇点，但它并不是。不过，我们需要解释为什么这个气泡会不断膨胀，并且没有再次消失。最初版本的大爆炸理论无法回答这一问题。

大爆炸前发生了什么？

这个问题是“怎样才能无中生有？”的姊妹篇。最初版本的大爆炸理论认为时间是从奇点爆炸的那一刻开始的，正如“北极点以北”这个概念不存在一样，在“时间开端之前”也什么都没有。

但是大多数人并不满足于这个答案，尤其是当你考虑我们日常生活中用到的因果规律的时候。假如你把书扔到了地上，那么它落到地面（结果）将会发生在你的手松开（原因）之后。我们对这一过程非常熟悉。所以当你只看到了一本书掉到地上的时候，你会想到可能是之前有谁把它扔到了地上。

那么如果大爆炸是一个结果的话，原因又是什么呢？如果是这个结果创造了时间，那么在它之前怎么还会有一个原因呢？在大爆炸理论的最初版本中，我们无法讨论大爆炸之前的时间。

磁单极子

根据原始大爆炸理论，早期宇宙的高温足以产生“磁单极子”——一种假设只有一个磁极的粒子。然而，物理学家还没有在宇宙中的任何地方发现磁单极子。

宇宙微波背景的温度差异

当复合释放出现在已经成为宇宙微波背景的光的时候，宇宙的温度大约是3 000K（2 727摄氏度），但是今天我们从宇宙微波背景中接收到的辐射仅仅相当于2.7K（零下270摄氏度）的温度，这是因为宇宙已经膨胀了很多。

天文学家运用WMAP（威尔金森微波各向异性探测器）和普朗克巡天者等人造卫星，精确地绘制了宇宙微波背景的示意图，在其中可以检测出仅为百万分之一的温度差异。根据此次绘制的结果，我们可以看到宇宙微波背景中的某些部分比其他部分稍热或稍冷，这意味着在早期宇宙中，宇宙微波背景刚刚开始辐射的时候，不同地区的温度也是不一样的，有的地区稍微热一些，有的地区则稍微冷一些。

如果说早期宇宙中物质分布得不均匀，那么这一问题就得以解决——物质分布稍微密集一些的区域会更热，而分布比较稀疏的地方则会更冷。这也符合我们今天看到的宇宙的结构，（密集的）巨大的超星系团和（稀疏的）巨大的超空洞

[3]

。稀疏的区域随着宇宙的膨胀而不断扩展，最终形成空洞；而密集的区域则通过引力不断将物质聚集起来，最终形成星系团。然而，原始大爆炸模型无法解释早期宇宙中的物质分布为何会存在微小的差异。

视界问题

除了某些区域有着极小的温差之外，宇宙微波背景的辐射图实际上是非常平滑的。那么为什么整个可观测宇宙的背景温度都是相同的呢？如果你在冬天打开了窗户，那么屋里的热量将会持续散出，直到屋里变得和屋外一样冷，这就是物理学家说的“这两个地方达到了热平衡状态”。但是，达成这一状态是需要时间的，就像宇宙中的其他事物一样，任何物质在两个位置之间进行交换的最大速度就是光速。这一过程发生在你的房子里并没有什么影响，但是放在宇宙中就会出现一些问题。

让我们先将目光投向某个方向上100亿光年之外的地方，然后看与它相反的方向的100亿光年远的地方。它们之间的距离是200亿光年，但是整个宇宙的年龄只有138亿年，这两片区域是怎么达到热平衡状态的呢？

你可能会说它们之间曾经离得更近，但实际上，它们之间的距离从没有小到足够达到热平衡状态。我们可以根据大爆炸理论得到宇宙在诞生之后膨胀的速度有多快，那么再根据现在这两片区域之间的距离进行计算就可以得出，这二者之间的距离从来都不可能足够达到热平衡状态。连光都无法从其中一片区域传播到另一片区域——它们一直都处在彼此的视界之外。这个视界问题，是原始大爆炸理论中最大的问题之一。

扁平问题

地球的表面是弯曲的，但是如果想要更加明显地感受到这种弯曲，你需要看到或者走过一段相当长的距离才行。想象一下，如果你被限制在一个地方无法走动，并且只能看到10米以内的事物，那么尽管地球不是平的，你也一定觉得是。

这种情况类似于宇宙给我们带来的体验。我们目前局限于太阳系，依靠光把远方的信息带给我们。但是，我们只能看见那些光经过足够的时间传播到我们这里的物体。而宇宙在起源之初膨胀的速度快到其中的某些部分我们永远都不可能看得见。因此“宇宙”（整体）和“可观测宇宙”（我们能够看到的部分）这两者之间是有区别的。

对于可观测宇宙的测量结果表明，其内部空间是“扁平”的——它没有明显的空间曲率。对此我们有两种解释，一是不断膨胀的宇宙已经把空间伸展得非常大，以至于尽管宇宙在更广阔的视角之下可能是弯曲的，但是我们所能看见的这一小块空间却显得很平坦。这就像是你在地球上只能看到10米远的距离时一样，尽管地球表面的确是弯曲的，但这一小片区域看起来却是平的。然而，根据原始大爆炸理论，宇宙并没有伸展得这么开。所以，要么就是宇宙并非完全起源于大爆炸，要么就是整个宇宙——包括我们能看到的和我们看不到的——都是扁平的。（对于后者）天文学家已经计算出，（在发生宇宙大爆炸的情况下）出现这种情况的可能性是10

62

分之一。

微调问题

我们的宇宙如此醒目的扁平度并不是唯一令人费解的事情。想象一下，如果有一些巨大的控制面板能够控制我们的宇宙，而这上面有着一系列旋钮、仪表盘和按钮，其中每一个都能控制宇宙中的某一参数，比如光速、电子质量以及引力强度等，只要你改变了这些设定中的任何一个——哪怕只有百分之几——那么我们的宇宙都将会变得和现在非常不一样。

以引力为例。如果我们宇宙中的引力比现在稍微再强一点儿，那么各种物质都将在恒星的中心处遭受更为猛烈的挤压。恒星的核聚变过程将飞速进行，其寿命可能只有数月至数年，而不是现在的数十亿年，在这种情况下，像地球上这样的生命就不可能有机会诞生。甚至再多修改一些参数的话，可能连恒星都根本无法形成。如果引力比现在大得多，它可能会逆转发生于宇宙起源后的膨胀，并且在第一批恒星形成之前导致一场“宇宙大崩溃”，将所有的物质尽数毁灭。

如果这些参数的设定都是随机的，并且它们本可以在一个较广的范围内取值，那么为什么这些数值都非常完美，从而产生了一个充满恒星、行星，而且诞生了人类的宇宙呢？绝大多数其他数值最终都将产生一个空空的宇宙，甚至连宇宙本身都无法产生。有些人对于这一被称为“微调问题”的问题提出了一些见解，有人认为这只是一种纯粹的狗屎运——发生这种事的概率实在太小太小了；还有人认为这些参数是由某个全知全能的造物主精心设定的。但是这两种解释都无法令人满意，因为它们是无法证明的。

不过，第三种解释——一种被称为“暴胀”的说法——可能不仅可以将“微调问题”解释清楚，甚至可以解释大爆炸理论中的其他所有问题。

暴胀

修补大爆炸理论中的漏洞

20世纪70年代末期，许多和宇宙大爆炸相关的问题都变得明显起来。尽管在诸如宇宙微波背景、核合成以及类星体之类证据的支撑下，我们似乎已经可以彻底确定宇宙大爆炸的确发生过，然而还是有些漏洞需要修补。

从1979年一直到20世纪80年代初，物理学家阿兰·古斯（Alan Guth）、安德烈·林德（Andrei Linde）和保罗·斯坦哈特（Paul Steinhardt）提出了一种修正大爆炸理论的方式，同时还能保留其原有的全部优点。他们的观点被称为“暴胀理论”，其假设非常简洁明了：宇宙在起源之初经历了一段急速膨胀的时期，这一时期膨胀的速度比之后的所有时期都要快。这其实就是哈勃最初设想的“宇宙的膨胀”，只不过这下就变成了宇宙服用兴奋剂之后的膨胀。在最一开始的1/10

36

秒内，宇宙从远小于一个原子的大小变成一个西柚大小。这听起来好像不是很多，但是这两者之间大小相差的倍数大约是1后面跟上70~80个零。如果一个红细胞变大这么多倍，它将会比可观测宇宙还要大10

36

倍。

图6-2 目前为止，这是用于描述宇宙历史的最恰当的图像，从最初的暴胀一直到现在由暗能量主导的时代

如果依次审视前文中大爆炸理论中的每一个问题，我们就会发现，增加一段迅速膨胀的暴胀时期对解决这些问题大有帮助。

为什么会“无中生有”？

我们在前面讨论这个问题的时候有提到过，可能宇宙的诞生并不是从无到有，而是从时空中的一个量子泡沫中产生的，但我们仍然需要解释为什么这个气泡不会消失。根据暴胀理论，如果这个气泡经历了类似暴胀的迅速膨胀的过程，那么它的确有幸存下来的可能。

大爆炸前发生了什么？

我们通过观察现在的宇宙扩张的速度，逆推宇宙从何时开始膨胀，最终推导出了宇宙大爆炸。严格地说，这种膨胀——遵循哈勃定律的速率——是从暴胀之后开始的，所以暴胀就是大爆炸之前发生的事情。许多理论物理学家认为，在暴胀之前并不一定会有一个奇点，尤其是如果真的存在万物理论的话。在暴胀形成我们的宇宙之前，无论曾经存在过什么东西，它们都有可能一直存在着。

磁单极子问题

暴胀的过程将会把所有的磁单极子都远远地推出去，令它们与我们之间的距离远远超出根据最初版本的大爆炸理论得到的预估值。但现在磁单极子的分布实在是太广了，所以我们从未碰到过。

宇宙微波背景中的温度差异

我们知道，在最小的尺度上总有虚粒子凭空产生和消失。这些量子涨落在空间中的任意一点都会引起能量的短暂变化。而在暴胀期间，这种能量变化会被放大到天文学尺度上，从而导致新诞生的宇宙中某些区域能量偏高或偏低。

这也就解释了为什么宇宙微波背景具有微小的温度差异。当物理学家将预期中被暴胀放大的量子涨落的大小与宇宙微波背景中的温度差异进行比较时发现，二者之间相当吻合。这些差异还成了那些环绕在超星系团周围的超空洞的前身，所以暴胀理论同时还解释了宇宙结构为何会最终演化成今天的模样。

视界问题

暴胀导致宇宙在诞生之初的膨胀速度比由最初版本的大爆炸理论推导出的速度要快得多，所以我们今天看来，距离同样远的两片区域，它们之间的距离可能比我们想象的要近得多。如果空间中的每一个点在暴胀之前都非常接近，它们就能够在被突然分离开之前达到热平衡状态。

扁平问题

有一种关于扁平问题的解释是，空间在宇宙起源之初被拉伸得非常开阔，因此即使可能在更大的视角下宇宙存在一些曲率，但可观测宇宙却是平的（就像在一块很小的区域中观察地球也会觉得地球是平的一样）。

不过，大爆炸本身并不能将宇宙伸展到这种程度，但是如果存在这样一段暴胀时期，并且导致了比我们想象中更大的膨胀，那么问题就能解释得通了。暴胀抹平了可观测宇宙中的所有曲率。

微调和永恒暴胀

剩下来的就只有微调问题了，对此我们需要引入永恒暴胀的概念。

暴胀理论是用于解决大爆炸理论中出现的一些主要问题的非常好的解决方案，但是在确认这段迅速膨胀的时期真的存在之前，我们还需要解释清楚为什么会发生暴胀，以及暴胀后宇宙是如何变成大爆炸理论中描述的模样的。

为了回答这些问题，一些提倡暴胀理论的学者提出了“暴胀场”的概念。在物理学中，场是力作用的区域。例如，地球就有一个引力场，其强度随着在地球表面的位置的改变而改变——在山峰上方较强，在山谷中则较弱。物理学家认为暴胀场也会发生变化，而暴胀在暴胀场较强的地方发生，在暴胀场较弱的地方停止。当暴胀停止时，暴胀场中的能量会释放出来，并转化为物质和射线：于是，大爆炸发生了。

然而，物理学家们如果想让暴胀场中的能量得以巧妙地转化为类似大爆炸的结果，那么就只有一种解释方式——这一过程并不是一次性完成的。每当一部分能量发生转化后，就会出现一次新的大爆炸，并创造出一片全新的独立的空间，接下来暴胀会接着在其他地方继续发生。这就是“永恒暴胀”，它的影响极为深远。

多次大爆炸意味着多重宇宙，根据暴胀理论，其数量是近乎无限大的——甚至可能就是无限大。每一个宇宙中的物理定律、粒子质量以及力的强度都不尽相同，而这些参数取决于暴胀场转化为大爆炸时的具体方式。这就相当于每一个宇宙控制面板上的旋钮、仪表盘和按钮的设定都略有不同。

如果你觉得你所身处的宇宙是唯一的，那么你大概理所当然地会想：“难道宇宙控制面板中的参数是专门为了我而设定的？”甚至你还可能会思考一下造物主是否真的存在。但是如果你意识到其实你所身处的宇宙只是众多宇宙中的一个，你该如何寻找真正的自我呢？

如果一个宇宙的参数决定其中不会诞生恒星和行星，更不会有生命，那么你就肯定不会出现在这个宇宙中，你只可能出现在参数合适的宇宙中。永恒暴胀描述的是可以发生无限次暴胀的多重宇宙，它能够穷尽所有的参数设定值，微调问题由此迎刃而解。这么多的宇宙中，一定有那么一个，它的参数对于你来说是“正确”的，而你不可能出现在其他任何一个参数不同的宇宙中。

多重宇宙

目前，多重宇宙还不是一个被完全接受的说法。它像一个万花筒，每一件事的所有可能性都分别会在不同的宇宙中发生。如果说多重宇宙是无穷多的，那么每一种可能性都会发生无穷多次。

这就像我们掷一个6面的骰子一样，如果连续掷6次，那么出现1、2、3、4、5、6（顺序可打乱）的概率则是1.5%。因此，平均每掷200次就会出现3次。掷骰子的次数越多，那么看到相同组合的次数也就越多。

那么在多重宇宙中，每次暴胀场转化为大爆炸相当于掷了一次骰子，只要掷出的次数足够多，那么就有可能有相同的组合（宇宙）出现。而当掷骰子的次数变为无穷多之后，“很有可能”就变成“一定会有”了。

在这无穷多的多重宇宙中，你总能找到另外一个宇宙，其中所有原子的排列规则都与我们当前所处的宇宙相同。而“所有原子都相同”，究竟意味着什么呢？我手指中的那些原子写就了这本书，而我之所以会写下这本书是因为小时候看到天空中闪烁着的原子之后，对天文学产生了浓厚的兴趣并且选择了从事天文相关的工作，现在你眼中的原子又从这一页书中接收光线……这一切的一切，每一个原子都是相同的。也就是说，在那个与这里完全相同的宇宙中，“你”正在做着相同的事情——完整地重复所有的场景。

那么，在其他100万个相同的宇宙中，同样也会有另外100万个“你”，而这些“你”在面对同一件事情上会做出同样的选择吗？或者说，这100万个“你”会不会做出完全不同的选择？可能在某些宇宙中，你成了美国总统；有可能在某些宇宙中，华盛顿州仍然被英国统治着；在某个宇宙中，已经逝去的爱人可能在别的宇宙中仍与你幸福美满地生活在一起；甚至还有可能某些宇宙中的你长着鸡的脑袋或者袋鼠的育儿袋。无穷多的多重宇宙，保证了所有可能出现的原子组合方式都会出现。

暴胀发生过的证据

多重宇宙看起来似乎是永恒暴胀的自然结果，我们也可以反过来利用它来解释一些宇宙的特征以及改进大爆炸理论。但是，我们目前还没有掌握任何能够证明暴胀的确发生过的证据，甚至于暴胀理论的提出者之一保罗·斯坦哈特已经放弃了这一观点，并在此后开始直言不讳地批评多重宇宙的观点。

然而，有很多其他研究者仍然相信可以找到能支撑暴胀理论的证据。事实上，早在2014年，一个科学家团队就宣布他们观察到了宇宙开始膨胀的“发令枪”响之后还未散尽的硝烟

[4]

。这一观测结果来自位于南极洲的阿蒙森–斯科特站BICEP（宇宙泛星系偏振背景成像）实验中的第二代望远镜BICEP2，科学家们用它来重新观察宇宙微波背景。

有人认为，如果宇宙的膨胀像暴胀那么快，就会发射出引力波，在早期的宇宙中荡漾。我们可能会在某一天探测到这些早期的“原初引力波”，但是它们经历了130亿年的漫长岁月之后，已经变得非常微弱，我们目前已有的引力波探测器很难探测到它们。不过，宇宙微波背景给我们带来了曙光，因为它可以为我们提供宇宙仅仅诞生38万年之后的图景。如果把现在的宇宙比作一个40岁的人，宇宙微波背景就相当于这个人在刚出生10个小时后拍下的婴儿照。在宇宙微波背景被释放出来的同时，所有的原初引力波在传播的过程中都会对现在已经成为宇宙微波背景的光线产生干扰。2014年3月，BICEP2团队向全世界宣布，他们已经找到了这些干扰留下的痕迹。

但是，现在大多数天文学家都认为上述发现无法作为暴胀存在的证据，而这一质疑也迅速传播开来，普朗克卫星背后的研究团队认为，宇宙微波背景的光穿过银河系中的尘埃时也会留下类似痕迹。因此，就目前而言，天文学家仍未找到可支持暴胀理论成立的证据。

在BICEP2这次以失败告终的探测之后的18个月，也就是2015年9月，LIGO首次探测到了黑洞合并过程中产生的引力波。LIGO的灵敏度仍然不足以探测到原初引力波，但是既然引力波的存在已经被成功证实了，那么接下来我们就有可能建造出更大、更好的探测器。总有一天，它们会为我们指明通往多重宇宙的道路。

宇宙微波背景冷斑点

尽管还没有探测到原初引力波，但是仍有一些科学家声称他们找到了其他宇宙存在的证据，这些都取决于宇宙微波背景中有一片异常的低温区域。

WMAP于2004年第一次探测到这片区域，之后普朗克卫星于2013年再次探测到它。这里比宇宙微波背景零下270摄氏度的平均温度还要低0.000 14摄氏度，远远超出了正常的温度偏差，即便是经暴胀放大之后的量子涨落，也无法引起这么大的温差。

有可能是这一片区域和我们之间有一个巨大的超空洞，而宇宙微波背景中的光在穿越这片区域的过程中会逐渐失去能量，于是我们就看到这片区域有着异常的低温。不过，2017年科学家对7 000个星系展开了调查，并没有发现这样的空洞存在。

还有一些天文学家认为冷斑点是另一个宇宙对我们产生影响的证据。在持续不断的暴胀中，我们可能撞上了一个附近的宇宙气泡，这给我们的宇宙微波背景留下了“伤痕”。这一观点目前仍极具争议性。

宇宙的边界

宇宙的边缘

目前我们并不确定，我们所在的宇宙是不是唯一的，也不知道它是不是永恒暴胀的多重宇宙中的某一个。如果的确只有我们这一个宇宙的话，那么这个宇宙会有尽头吗？如果还有很多宇宙的话，那么我们的宇宙和其他宇宙的交界处在哪里？我们的宇宙有边缘吗？

可以肯定的是，我们的视野范围是有边界的。宇宙微波背景的光来自可观测宇宙的边界——它是第一束从早期宇宙的粒子浓雾中逃离的光。它描绘出了我们的宇宙视界，就像是我们在地球上看到的地平线——站在室外，你只能看得到这么远，但你知道地平线并不是地球的尽头，所以天文学家也不认为宇宙视界是宇宙的尽头。

大多数单个宇宙的模型都认为，我们的宇宙会一直持续膨胀下去，最后成为一个没有边缘或边界的无限大的宇宙。人们常常会问：宇宙膨胀到最后会变成什么？但是，如果我们的宇宙是唯一的，那么根据“唯一”这个词，它应该已经包含所有存在着的东西。即使有什么东西位于“宇宙之外”，但是因为它是“存在”着的，因此它就应该是宇宙的一部分。我们知道，宇宙的膨胀并不会令星系不断地向外涌入一些之前尚未被占据的区域，而是会伸展星系之间的空间。

如果我们的宇宙是一片浩瀚的多重宇宙的一部分，那么所有单个的宇宙就是更广阔的结构中的一分子。物理学家劳拉·梅尔西尼–霍顿（Laura Mersini-Houghton）认为宇宙微波背景中的冷斑点是与另一个宇宙相撞之后留下的伤痕，且已经计算出下一个宇宙现在距离我们有多远。她的计算结果至少比我们现在的宇宙视界还要远1 000倍。

宇宙的命运

宇宙的未来会是什么样的？这个问题的答案取决于宇宙中有多少物质。

自从大爆炸以来，我们的宇宙一直在膨胀，星系之间的空间在不断地伸展。但是，星系与星系之间也有引力作用，如果宇宙中有足够的物质和暗物质，那么它们的集体引力最终将逆转膨胀的过程，并且开始把星系拉得越来越近，最终宇宙将在“大崩溃”中毁灭。而如果宇宙中没有足够的物质，膨胀将一直持续下去，虽然速度会逐渐减缓，但是永远不会停止。第三种可能是，宇宙中的所有物质的质量足够令膨胀停止，但是并不足以引发崩溃。

以上三种情况有一个共同点：宇宙的膨胀应该是逐渐减慢的。20世纪90年代中期，有两个天文学家团队展开研究，目的就是确定宇宙的膨胀速率随时间变化的情况。

正如我们在第5章中看到的，观察远处的天体和回顾过去是一样的，光就像是一张明信片，可以把过去的信息带给我们。星系越远，它能代表的时代就越久远，我们可以通过测量遥远星系的速度得到很久以前宇宙膨胀的速度，再将其与现在的速度进行比较。如果宇宙的膨胀正在减慢，那么它曾经的膨胀速度应该更快。

不过，如果我们想要知道这些星系代表的时间点处于宇宙历史中的哪一段，那么我们就需要对星系的距离进行精确测量。视差法和造父变星法这样的常规测距方法已经行不通了，这两个天文学家团队需要一种新的、更亮的“标准烛光”，也就是Ⅰa型超新星。

Ⅰa型超新星

我们的太阳是一个不同寻常的“独行侠”，但实际上大多数恒星都是成对存在的，就像开普勒–16b的主星那类双星。想象一下，双星系统的其中一颗恒星“死亡”后演变成了一颗白矮星——我们的太阳最终也会如此。致密的白矮星具有非常强大的引力，因此它会把气体从“伙伴”的身上抽走，长此以往，白矮星就会变得越来越胖，越来越重。

但是，白矮星能抽走的气体总量是有限度的，现在我们称之为“钱德拉塞卡极限”，这是由印度天体物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡在19岁时计算得出的。1930年，钱德拉塞卡在从印度的马德拉斯港乘船前往剑桥的途中，到达了意大利的热那亚。在三周的航行中，他计算出白矮星的质量不可能超过1.4倍太阳质量，而当白矮星接近这个极限时，它会变得极其不稳定，最终发生猛烈的爆炸，成为一颗超新星。而这种超新星就被天文学家们称为Ⅰa型超新星，并以此与大质量恒星在行将就木之时发生的核心处坍塌爆炸（Ⅱ型超新星）相区分。它们是完美的标准烛光：不仅非常明亮，即使在宇宙的另一端也能看得到，同时它们的亮度都是一个相似的固定值。每一次爆炸所需的燃料都大约为1.4倍太阳质量，质量相同的燃料意味着相同的亮度。

图6-3 位于NGC 4526星系的Ⅰa型超新星SN 1994D发生爆炸时的图像。这仅仅是一颗恒星的爆炸，却和整个星系的中心一样明亮

要计算发生爆炸的恒星所在星系的距离，我们需要做的就是比较它原本应有的亮度和它在我们眼中的亮度（也就是视星等和绝对星等）。二者之间差别越大，意味着这颗恒星的亮度减弱得更多，即它发出的光走过了更远的距离。

1998年，这两个研究宇宙膨胀过程的团队发表了关于Ⅰa型超新星的测量结果，大家惊讶地发现，宇宙的膨胀似乎越来越快了。2011年，做出这一发现的科学家中有三人荣获诺贝尔物理学奖。

暗能量

大爆炸之后，宇宙的膨胀速率似乎的确如预期一样曾经减慢过，但是在大约60亿年前又突然开始加速。但是没有人亲身经历过这段时期，这一过程相当令人困惑。

可能是有比引力还要强大的力量，在推动着星系间相互分开。在早期宇宙中，这种神秘力量的影响肯定是小到可以忽略不计的，但是随着时间的流逝，它的强度在不断地增长。天文学家把这种反重力的力量称为“暗能量”，这种命题类似于是同样不可见的、将星系黏合到一起的暗物质。天文学家认为，我们的宇宙的物质构成为68%的暗能量和27%的暗物质，而构成普通物质——如你我这样的物质——的原子仅占5%。

确切来说，“暗能量”这个名字只是个占位符，因为我们对它的了解甚至比暗物质还要少。目前关于暗能量的主流认识是认为它是一种“真空能量”

[5]

，这个概念我们之前也曾提到过，看起来空旷的空间从来都不是真正的“空”，总会有虚粒子凭空出现再突然消失。在不同的区域内，这种真空能量的平均值是相同的。在早期宇宙中，星系间的间隙很小，所有它们的周围没有多少真空能量，但是大爆炸带来了膨胀的趋势，星系之间的空间随着时间的推进而逐渐伸展，更大的空间也就会拥有更多的真空能量。最终，空间伸展得实在太大，以至于真空能量排斥力的强度超过了引力，宇宙的膨胀开始加速。

这一理论听上去能够自圆其说，实际上却漏洞百出。根据量子物理学，真空能量应该比我们观察到的要大10

120

倍，这个数字可是1后面跟上120个零啊！如果暗能量就是真空能量的话，我们的宇宙早就被撕裂了。这是量子物理学和广义相对论难以调和的又一个例子。在我们对暗能量展开研究之前，能做的可能只有等待万物理论成功问世了。

大撕裂

如果暗能量的确在促使宇宙的膨胀不断加速，那么我们在“宇宙的命运”一节中看到的所有猜想就都是错的。与之描述相反，空间将会继续以更快的速度伸展，而更大的空间也就意味着有更多的暗能量，这则会继续加速宇宙的膨胀。这简直是一种失控的恶性循环。

最终，恒星之间的空间伸展得太大，以至于暗物质已经无法将它们黏合在一起，星系也会散架。恒星与行星之间的空间同样也会伸展，最终太阳系也会在膨胀中毁灭。

引力是最弱的力，所以上述这些依靠引力才能结合的系统将率先崩溃，接下来是维持电子围绕着原子核运转的电磁力。电子与原子核之间的空间也将扩展并最终抵消电磁力，于是继星系之后，原子也散开了。最后，即便是将质子和中子结合在原子核中的强相互作用力也无法抵挡暗能量的力量。

最后的结果就是，这个宇宙中的一切都将被撕成碎片，天文学家称之为“大撕裂”。再也没有什么星系、恒星、行星，连原子都不复存在，只留下一片虚空。计算表明，如果真的会发生大撕裂，我们的宇宙将在220亿年后死去。

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[1]

“Big Bang”实际上没有“宇宙”的前缀，但因其讨论的是宇宙起源问题，所以也被译为“宇宙大爆炸”。——编者注

[2]

即不包括暴胀理论的大爆炸理论。——编者注

[3]

空洞指纤维状结构之间的空间，其中只包含很少或完全不包含任何星系。——译者注

[4]

实际上是早期宇宙的引力波。——译者注

[5]

这是一种存在于空间中的背景能量，即使在没有物质的空间中依然存在。——译者注

结语

一看见星空，我就开始做梦。

——文森特·凡·高（1888年）

没有什么东西是永恒的。我们能存在于这个宇宙中，并且思考有关宇宙的奥秘，这实际上是一种应该珍视的幸运。

人类已经走过了一段相当卓越的天文学之旅。一开始，我们以为自己就是万物的中心，太阳和恒星都屈从于我们的意志。后来，我们用逻辑和推理认识到了真实的情境：我们的地球，只是在巨大宇宙中的一个小小角落里的一个小小的星系中，围绕着一颗小小的恒星运转的小小的行星。这个宇宙是一个无限广阔的世界，我们想象中的每一个场景都可能在宇宙中的某个角落真实地存在着。

这样的发现绝对值得褒奖，但是总有一些人会问，为什么我们要探索太空呢？我想说，因为探索未知这一行为深深地刻在我们的基因中。人类的好奇心把我们带出了非洲，走向了全世界。我们站在了珠穆朗玛峰的山巅之上，也曾前往马里亚纳海沟一探究竟；我们目睹了月球上的“地出”和火星上的日落，还观察了可观测宇宙的边界。我们的内心深处总是有一个声音告诉我们，要探明所有的未知，要不断地探索知识的边界。

未来，我们将很有可能见证人类第一次前往火星，这将是我们第一次踏上另一颗行星。今天的小学生在未来可能成为火星的居民，为人类探索太阳系开辟出新的道路。在未来的几十年里，我们的望远镜也很有可能会发现宇宙中其他文明的踪迹。

对于那些认为单凭好奇心不足以让我们如此卖力地探索宇宙的人而言，一个更实际的问题就在他们面前。当我们只能生活在地球这一个行星上的时候，相当于我们把所有的鸡蛋都放在同一个篮子里。人类在未来可能会遭遇小行星的撞击、大规模的瘟疫，甚至核战争，面对种种类似威胁，冒着艰险向太空进发才是我们幸存的最好机会。

别忘了，我们本就是星星的孩子，我们来自太空。我们骨骼中的钙元素和血液中的铁元素是在濒临死亡的恒星核心处产生，并且通过超新星爆发散播到宇宙中的各个地方的。向太空进发其实只是一趟回家的旅途。而我们在天文学和太空探索中付出的努力，正一步一步地实现着在太空中永久生存下去的梦想。

因此，在宇宙大撕裂发生之前，在宇宙这个舞台落下帷幕之前，我们都会一直怀着敬畏和好奇仰望星空，探索星空。

图片来源

图1–1：Photo taken in 1998–9 of analemma from office window of Bell Labs, Murray Hill, New Jersey;J. Fisburn at English Wikipedia

图1–4：Baily’s beads; Luc Viatour / https://Lucnix.be

图2–2：2016 Coronal mass ejection; NASA

图2–6：US astronaut Buzz Aldrin; NASA

图3–1：Comet 67P; ESA / Rosetta / NAVCAM

图3–2：Saturn’s rings taken by the Cassini wide-angle camera; NASA / JPL / Space Science Institute

图3–4：Orbital predictions diagram created by Worldwide Telescope; Caltech / R. Hurt (IPAC)

图4–3：Crab Nebula; NASA / STScl / ESA

图5–3：AMS-02; NASA

图6–1：CMB; WMAP Science Team / NASA

图6–3：Type 1A supernova exploding; NASA / ESA /HUBBLE / HIGH-Z SUPERNOVA SEARCH TEAM

图书在版编目（CIP）数据

极简天文学/（英）科林·斯图尔特著；柏江竹译. -- 北京：中信出版社，2019.4

书名原文：The Universe in Bite-sized Chunks

ISBN 978-7-5217-0093-0

I. ①极… II. ①科… ②柏… III. ①天文学－普及读物 IV. ①P1–49

中国版本图书馆CIP数据核字（2019）第030947号

The Universe in Bite-sized Chunks by Colin Stuart

Copyright © Michael O’Mara Books Limited 2018

This edition arranged with MICHAEL O’MARA BOOKS LIMITED

Through BIG APPLE AGENCY, INC., LABUAN, MALAYSIA.

Simplified Chinese edition © 2019 CITIC Press Corporation.

All rights reserved.

极简天文学

著者：［英］科林·斯图尔特

译者：柏江竹

出版发行：中信出版集团股份有限公司

（北京市朝阳区惠新东街甲4号富盛大厦2座 邮编100029）

字数：132千字

版次：2019年4月第1版

京权图字：01–2018–6804

广告经营许可证：京朝工商广字第8087号

书号：ISBN 978-7-5217-0093-0

版权所有·侵权必究

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目录

献词

前言

1 旧格局的瓦解

2 终结纷争的战争

3 尘埃落定

4 全面战争的爆发

5 世纪中叶的全盛时期

6 殖民时代的终结

7 冷战的寒意

8 陷入危机

9 新世纪的曙光

结语

参考书目

译名对照表

说明

献词

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谨以此书献给我的父亲

他在成书期间给了我很多鼓励、启示和建议

也把此书敬献给我的母亲

感谢她无微不至的帮助

妮古拉·查尔顿

前言

1900年伊始，很多人依然沿袭着先祖们数个世纪前的生活方式。全球人口已达15亿，大多数人使用煤或木柴作为燃料，食物方面自给自足，居住在小型农村社区。19世纪的工业革命带来了人工照明及供暖设备、蒸汽机车、汽车运输和电话等便利设施，但只有少数富人阶层可以享用，而他们主要生活在彼时正忙于开疆辟土的西方国家。

国家联盟的诞生主要基于军事防御的目的。殖民主义扩张使西方文化和技术在世界范围内迅速传播，这是20世纪全球化趋势的开始，但它也造成了强大国家与殖民地之间的不平等关系，殖民地成为殖民国家掠夺原材料和廉价劳动力的对象。

进入20世纪之后，工业化国家洋溢着对未来的乐观情绪。欧洲国家在政治和经济领域主宰着世界。科学技术突飞猛进，再加上帝国扩张带来了丰厚的收益，一切都在昭示世界的未来将会更加美好。

19世纪、20世纪之交，只有那些享有特权的男性和少数女性拥有投票权，而女性鲜有机会接受较多的教育；儿童和年轻人没有发言权；社会呈现出明确的阶级分化，种族歧视司空见惯。

20世纪的变化日新月异。不仅科学、技术领域以史无前例的速度和广度得到了发展，社会、政治、经济、医疗和哲学等领域也齐头并进。

本书将引领读者了解贯穿整个20世纪的复杂事件及发展态势，帮助读者确定塑造现代世界的重要转折点、潜在原因及其影响。经过20世纪的岁月洗礼，新旧世界完成更替。动荡的战争年代所引发的社会、经济和政治变化，使得由贵族统治的王国或帝国构建的旧世界演化成了由国际贸易联盟主导的新世界。

1 旧格局的瓦解

工业革命和海外殖民催生了欧洲财富的急剧增长。18世纪晚期，英国率先完成了工业革命；无论是在殖民领域，还是在贸易领域，英国都是19世纪当之无愧的龙头老大。英国的工业革命风潮迅速蔓延到比利时，之后席卷整个欧洲大陆。欧洲以外的其他地区纷纷跟进：美国内战（1861—1865）之后，工业革命迅速完成。日本也开始仿效欧洲，推进本国的工业化进程，积极筹建铁路系统，大力发展纺织业和矿业，以期抵御西方列强的殖民征服。

纺织业、钢铁制造、铁路建设及其他新兴产业的发展，不仅需要棉花、铁矿石、橡胶、石油等原材料，还需要能容纳产品的广阔市场，于是各个贸易大国纷纷控制别国，将其变为本国的殖民地。19世纪末，在巨额利润和列强争霸的双重驱动之下，帝国扩张的浪潮风起云涌。英国的崛起势头尤盛，印度成为英国的殖民地就是一个典型例证。到20世纪初，法国、葡萄牙、荷兰和俄国也先后成为殖民大国，对自己的殖民属地实施政治和经济控制。在殖民化进程中，德国和意大利的政治影响力逐渐凸现。日本也成为亚洲地区新兴的政治、经济大国，试图在经济领域全盘控制中国。

随着工业化进程的不断推进，中产阶级和普通劳动工人的数量与日俱增，但并非所有人都能分享时代的荣光。20世纪初，大批劳工因居住环境狭小肮脏、工作时间过长、工作环境危险恶劣，开始和富有的雇主阶层对抗，他们要求更好的工作环境和更高的生活标准。这一浪潮最终引发了俄国革命，导致沙俄帝国分崩离析。

和平局面一度使欧洲各国实力急剧膨胀，但欧洲各国的争霸赛引发了第一次世界大战（简称“一战”），致使各个帝国瓦解，也催生了诸多新生政权。

欧洲蓄势待发

自古以来，欧洲各国一直热衷于与东方建立贸易关系。到了18世纪，葡萄牙、荷兰对亚洲地区的影响逐渐被英、法取代。1858年，英国全面控制印度；19世纪40年代，法国控制波利尼西亚；1887年，法国控制越南和柬埔寨。

1783年，美国摆脱了英国殖民地的身份，之后一直独来独往，几乎不参与各国纷争。但出于军事战略方面的目的，美国在1898年吞并了太平洋中的夏威夷群岛，并在美西战争（1898）后接管了西班牙位于太平洋中的殖民地菲律宾、关岛及位于加勒比海的波多黎各。

从1878年到1914年第一次世界大战爆发之间的几十年中，欧洲各个殖民大国为了争夺原材料，纷纷扩大势力范围，把世界上剩余的不发达地区逐一收入囊中。欧洲列强对非洲的争夺异常激烈，史称瓜分非洲。除了获取商业和经济利益，欧洲人还把推进殖民化的进程视作一项神圣的事业，试图将之美化成指引原始落后的国家走上文明教化之路。截至1914年，欧洲各国已经控制了地球可居住面积的85%。

瓜分非洲

19世纪80年代，世界范围内仅剩“黑色大陆”非洲未遭到全面的殖民荼毒。彼时，无论出于追名逐利的目的，还是为了攫取经济、政治及军事策略方面的利益，非洲都是一个诱人的目标。而且征服非洲从技术层面来讲可谓易如反掌：第一，疫苗的研发使人们足以抵御热带疾病的肆虐，这些疾病曾是令殖民者谈之色变的死亡威胁；第二，马克沁重机枪的面世使殖民者可以轻松镇压当地民众的反抗。为了避免自相残杀，德国首相奥托·冯·俾斯麦精心策划了柏林会议（1884—1885），邀请欧洲列强参会，就如何瓜分非洲达成一致。

截至1914年，90%的非洲土地处在欧洲的掌控之下（见图1）。英国和法国拥有的殖民属地面积最大，德国位居第三；比利时、葡萄牙和意大利也当仁不让，“成绩”不俗。非洲殖民地为宗主国源源不断地提供廉价的劳动力、原材料、黄金（南非），同时充作欧洲产品的倾销地，并为即将到来的世界大战输送士兵。埃及的苏伊士运河具有特殊的战略意义，是保障东西方海路运输通畅的命脉。但欧洲各国无视非洲本土业已存在的势力分布及统治体系，对非洲大陆进行了重新划分，为20世纪的诸多冲突埋下了祸根。

图1　1914年欧洲各国在非洲的殖民状况

大不列颠帝国

维多利亚女王在位期间（1837—1901），英国不断跑马圈地、开疆辟土，领地遍布世界各地。无论昼夜如何轮回，英国总有一片土地普照在阳光之下，故得名“日不落帝国”。作为史上规模最大的殖民帝国，英国一度控制了全球人口的20%，它是现代社会诞生的首个世界超级大国。

英国的广阔疆域和辉煌成就很大程度上归功于强大的英国皇家海军，这支海军当年几乎垄断了世界各地的贸易线路和商业港口。而英国在工业革命中的领先优势，也为帝国的征战与扩张提供了物质条件——铁路、汽船和自动化武器。

英国通过进口殖民地的廉价原材料获取了巨额利润，比如糖、茶和烟草等，尤其是来自北美殖民地的棉花。在以蒸汽作为动力的棉纺工厂，棉花是必不可少的生产原料。自中世纪以来，传统的毛纺织业就是英国经济的支柱，但棉纺织业最终取代了毛纺织业。英国的棉纺织品涌向全球市场，使印度、埃及等地工业化程度较低的本土产品再无立足之地。

1808年，美国迫于反奴隶运动风潮的兴起废除了奴隶制。在这之前，英国一直从事奴隶贸易，把非洲的奴隶贩卖到美国，从中获取巨额利润。

维多利亚女王上台时，英国奉行“重商主义”理念（通过关税保护贸易顺差，即出口总额高于进口总额），像东印度公司这样的垄断性贸易集团大行其道。维多利亚女王当政期间逐渐采用了自由贸易政策（无关税、配额或进出口限制），这一时期的人们坚信这一政策是国家繁荣昌盛的根本。

致克鲁格的电报

19世纪80年代欧洲人瓜分非洲期间，在南非的德兰士瓦发现了大片的金矿矿脉。大批英国采矿者拥入约翰内斯堡的矿田，引起了当地布尔人的强烈不满。布尔人是荷兰人的后裔，讲荷兰语，当年因为躲避邻近的开普殖民地（英属）的奴役而移居德兰士瓦。

英国把“布尔共和国”视作区域霸权统治的眼中钉、肉中刺，因此试图密谋推翻德兰士瓦政府。在“詹姆森袭击事件”败露之后，德国皇帝凯泽·威廉二世（维多利亚女王的孙子）于1896年1月3日给德兰士瓦总统保罗·克鲁格发了一封电报，电文如下：“向您及您的人民致以诚挚的祝贺！没有友邦力量施援，你们亦能奋力抵御武装外敌入侵，维护贵国和平，捍卫贵国独立。”

威廉二世发给克鲁格的电文激化了英德矛盾，使英国意识到了“完全中立政策”（不惧外敌、不需友邦）的巨大风险。于是，英国很快调整策略，加入了随后把欧洲架上战车的联盟体系。

中立政策的终结

在第二次英布战争（1899—1902）中，英国镇压了布尔人的反抗，吞并了他们建立的共和国。但这次冲突点燃了南非白人的民族主义情绪，他们强烈要求摆脱英国统治，获得独立。受到这次事件的冲击，英国人开始担忧英国统治的稳固性，毕竟这是关乎英国经济命脉的重大议题。

1902年，英国为了提高国际影响力和保护英国在中国的贸易，与当时远东地区的本土强国日本结成军事联盟。该军事联盟旨在打击两国共同的竞争对手俄国：俄国刚刚占领中国东北的战略要地旅顺港，严重威胁到英国的在华商业利益；同时，俄国有意染指当时作为日本后院的朝鲜。联盟议定，如遇英日任何一方与俄国或别国开战，两国共同应对。

英国还向法国抛出了橄榄枝，暂时搁置与法国的长期争端，于1904年签署了《英法协约》。两国达成协议：一旦欧洲爆发战争，尤其是德国发起的战争，两国将依约共同抵抗。

1871年普鲁士统一德国之后，德国国力已大大增强。到了1910年，美国和德国的工业生产能力已经超过英国。1912年，意大利占领利比亚，英国在埃及的统治地位受到严重威胁。几年后的埃及大革命（1919—1922）使埃及摆脱了英国的控制。尽管英国在第一次世界大战后继续进行领土扩张，但它作为世界唯一工业及军事大国的荣光已不复存在。

清王朝统治的垮台

世界范围内，还有一个国家试图摆脱各大帝国的直接殖民统治，那就是中国。尽管中国拥有几千年的文明历史，但在清政府的统治（自1644年起）之下，国力逐渐走向衰败。英国试图在中国继续开展暴利的鸦片贸易，但遭到中国的竭力抵制；中英冲突导致了两次鸦片战争（1840—1842，1856—1860）的爆发，中国被迫向英国支付丧权辱国的经济赔偿，并割让了香港。

中国还爆发了太平天国运动（1851—1864）。清政府曾向俄国割让领土。19世纪80年代，中国与法国在越南境内发生冲突；19世纪90年代，中国在朝鲜与日本展开了较量。

欧洲各国纷纷瞄准了中国市场的无限商机，但他们的侵略遭到了义和团运动（1900）的猛烈抵抗，该运动由一个叫作义和团的组织发起并领导。义和团运动旨在消除西方势力对中国的影响，包括基督教的传入。义和团认为基督教的传入将会严重威胁中国传统文化。援引一位中国革命家的原话：“每每看到我的祖国，我就怒不可遏：这个国家不仅存在着沙俄式的独裁统治，还遭受了200年的蛮夷践踏。”

在北方沿海省份山东，暴力事件频发。山东在德国的影响之下，工业化程度较高，薪酬极低的产业工人迅速加入义和团的行列，反对外国侵略。北京的义和团围攻到使馆区寻求庇护的外国人。西方联军以此为借口，试图进入北京。义和团英勇抵抗，但慈禧太后等当权者最终出卖了这支农民武装力量。由于遭到抵抗，俄国、日本、美国及欧洲各国组成的联军用了55天时间才抵达北京。进犯北京的八国联军带走了受到围攻的外国民众，并杀死了许多义和团团民。

八国联军胁迫慈禧太后对西方各国进行赔偿，此举严重削弱了中国经济。腐朽透顶的清政府在10年后的革命政变中分崩离析，中国的封建王朝统治也随之终结。

车轮承载的消费新世界

20世纪初，西方社会经历了前所未有的巨大变革，以农业为基础的经济模式受到工业革命的冲击。蒸汽动力代替了水力和畜力，广泛应用于轮船、火车及新生的机动车辆——首批现代小轿车（内燃发动机）诞生于19世纪90年代前后。纺织机械彻底改变了纺织行业。全新的生产工艺促生了熟铁及钢铁产品，也使煤矿开采技术得到了进一步的发展。人们铺设更好的公路，开凿运河，修建铁路。电话和电报的出现大大改善了通信状况。

人类的锐意进取创造了很多奇迹工程，其中之一就是位于埃及东部的苏伊士运河。它贯通地中海与红海，缩短了欧洲、北非及亚洲之间的海上航线，使全球贸易发生了革命性巨变。还有40年后由美国修建的巴拿马运河（修建于1907—1914年），截断了连接北美洲和南美洲的狭长的巴拿马地峡，有效改善了大西洋和太平洋的海运状况，成为国际海上贸易的重要通道。有了巴拿马运河以后，驶往美国西海岸的船只再也无须绕行险象环生的南美合恩角。

20世纪初期，世界进入了批量生产消费品的时代，其中自然包括那些来自美国人亨利·福特的汽车工厂装配线的汽车。技术革新大大缩短了福特“T”型轿车的生产时间，以至于1918年该车型占到美国汽车市场份额的一半。随着美国中产阶级队伍的日益壮大和经济实力的不断增长，福特汽车使美国人实现了用汽车作为代步工具的梦想。流水线批量生产的重大突破很快被应用于其他消费产品的制造过程。

全球贸易往来和殖民进程的推进使西方的文化、科学及技术进步在全球范围内传播开来，随着全球化进程的推进，其他国家也受到其影响。

首次动力飞行

1903年，奥维尔·莱特在美国的北卡罗来纳州完成了首次重于空气的动力驱动飞行器载人飞行。尽管飞行仅仅持续了12秒，但这是奥维尔和威尔伯兄弟俩多年实验探索的积累。1909年，法国发明家、飞行家路易·布莱里奥驾驶单翼机从英国飞越英吉利海峡，抵达法国，并因此获得了由《每日邮报》提供的1000英镑奖金。

飞机很快被用于战争。意大利在意土战争（1911—1912）中首次使用飞机进行侦察和轰炸。1914年“一战”爆发后，法国飞行员罗兰·加罗斯把机枪固定在机头位置；1915年，德国王牌飞行员库尔特·温特根斯驾驶一架战斗机取得了首次空中胜利，该战斗机配有机枪，飞行员可以透过飞机前部的螺旋桨进行射击。

镀金时代

尽管这些工业化国家在国际经济大舞台上战绩不俗，但由于社会分化，国内经济受到了很大影响。得益于工业革命，富有的贵族阶层和中产阶级赚得盆满钵满。然而，工人阶层和穷苦百姓只有两种选择：因为机器的出现遭遇失业，或者成为新式机器的操控人员以赚取低廉的薪水。他们的生活水平没有丝毫改善。

从19世纪70年代一直到1914年，欧洲社会所表现出的乐观主义、创新意识、繁荣盛况以及稳定局势被称为“美好时代”（Belle Époque）。在这段黄金岁月中，富有阶层的闲暇时间越来越多，巴黎成为各路艺术家和作家的乐园。法国首都出现了很多新艺术流派，这里自发产生的艺术元素影响了世界各地的建筑风格。埃米尔·左拉所代表的现实主义文学流派成为现代主义的先驱之一。

同期，内战之后的美国也经历了著名的“镀金时代”（Gilded Age）。由于铁路的大量修建、石油冶炼与钢材生产的快速发展及量产商品的数量增加，美国经济飞速增长。美国社会财富的急剧增加滋生了各种与劳动力相关的问题。这些劳动力有的来自美国的贫困地区，有的来自国外，其中有很多是期冀改善生活状况的欧洲移民。人们都说，诸多社会问题被社会经济的繁荣景象所掩盖，如同镀了一层闪亮的金膜。马克·吐温和查尔斯·达德利·沃纳合著的《镀金时代》（1873）生动地反映了这一时期的社会万象。

工人们，联合起来！

与美国人推崇的“白手起家”不同，维多利亚时期的英国社会依然坚信“绅士理应继承祖上土地，绅士理应重政不重商”。如此这般，拥有土地的贵族阶层从商人和工人阶层中分离出来；随后，不满低薪和恶劣工作环境的工人阶层与雇主阶层分离。一些富有而虔诚的社会慈善家试图通过开展慈善事业调节这一矛盾，但慈善供给不够稳定，而且国家层面的社会救济几乎不存在。

截至1910年，英国的经济发展处于停滞状态。工人薪酬很低，物价却飞涨。即便如此，工人还得提高劳动生产率以维持一定的利润水平。受到火柴厂工人罢工的启发，煤气工人和码头工人纷纷加入工会，寻求集体庇护，进而爆发了随后以提高薪酬、改善工作环境为目标的罢工浪潮，史称“大动荡时期”。1926年，英国经历了“一战”后经济萧条期的首次工人大罢工，矿工也加入了其他产业工人的行列；但是，中产阶级志愿者的加入、法律质询的敦促以及工会领导的懦弱最终促使罢工草草收场。

与私有企业和自由市场资本主义相关的种种社会不平等现象激发了另一种社会运动的兴起——社会主义。社会主义者试图改善资本主义体系内部的工人境遇；同时，他们试图用一种全新的体系取代资本主义，让工人和资本家分享生产资料所有权，从而改变生产方式。德国经济学家、革命家卡尔·马克思发出号召：“全世界无产者，联合起来！”在他的激励下，欧洲的社会主义者联合工会会员，率先发起了国际工人运动。他们要求改善工作状况，其中包括实行8小时工作制。

英国和其他经济状况良好的西方国家在20世纪初难得的社会稳定期消化了新生的工人运动浪潮，但也有几个国家在这期间酝酿或发生了社会革命。

俄国革命的隆隆声

沙皇俄国西起波兰，东至亚洲远东地区的堪察加半岛，是1900年时世界上疆域最大的国家。

俄国人口众多且成分复杂，包括日耳曼人、亚洲人、俄罗斯族人、波兰人以及很多其他斯拉夫人。复杂的民族成分造成了持续不断的政治摩擦，而俄罗斯东正教堂在帝国范围内强力推行以基督教为中心的俄罗斯文化。像俄国的其他少数民族一样，犹太人也没有任何权利可言。俄国有85%的农业人口，虽然1861年他们摆脱了俄国私人农庄的农奴身份，但到了19世纪与20世纪之交，他们的生活仍然极度贫困，苦不堪言。

相对于帝国的竞争对手英、法、德而言，俄国的工业化速度较慢；但从1892年开始，俄国的基础建设得到了很大的发展，包括西伯利亚大铁路和中东铁路（中国境内）。外来资金的流入加速了新兴工厂的建设。20世纪初，俄国的钢铁产量位居世界第四，石油产量位居第二。

快速推动的工业化进程吸引成千上万的农民进入城市，形成新生的产业工人阶层。他们的生活状况糟糕，工作环境恶劣（平均每天工作11小时），且无法得到任何改善：工会属于非法组织，禁止罢工，军队还会出动镇压动乱。工人阶级内部酝酿着革命的熊熊烈火。

沙皇尼古拉二世的统治始于1894年。来自乌克兰（当时是俄罗斯帝国的一部分）的马克思主义革命家、理论家列夫·托洛茨基曾经这样说：“尼古拉从他先祖那里继承来的不仅仅是一个庞大的帝国，还有一场轰轰烈烈的革命。他连治理一般国家的能力都没有遗传到，更不要说有能力统辖如此庞大的帝国了。”

沙皇授权内政大臣维亚切斯拉夫·普勒韦镇压改革派和革命人士。普勒韦声称俄国境内90%的革命人士来自犹太群体，鼓动暴徒袭击犹太人。这迫使很多犹太人离开俄国，赴美国避难。

在中日甲午战争（1894—1895）中失败之后，清政府统治的中国迅速衰败。俄国沙皇也想分一杯羹，于是，为争夺对中国东北（包括辽东半岛的不冻港旅顺）及朝鲜的控制权，20世纪的首次大规模战役——日俄战争（1904—1905）爆发了。作为战胜国的日本自此确立了工业强国的地位，而俄国沙皇因战败受到民众谴责。俄国的革命人士决定采取行动，尤其是遭到流放的弗拉基米尔·列宁，他在1905年公开呼吁：“俄国的工人们、农民们，你们并非孤身而战！如若你们成功推翻、破坏和粉碎封建地主和沙皇俄国的暴政，你们的胜利将会拉开世界人民反对资本主义暴政的斗争序幕。”

血腥星期日

有感于俄国工厂的恶劣环境，激进的神父格奥尔基·加蓬认为俄国迫切需要社会改革。于是，他在1903年成立了俄国工人联盟。一年后，工人联盟的4名钢厂工人遭到解雇，加蓬与10万名圣彼得堡工人向沙皇递交联名请愿书，要求实行8小时工作制、提高薪酬、改善工作环境、享有选举权等。

请愿的人群遭到沙皇军队的残酷镇压，100多人死亡，300人受伤。
(据《辞海》，此事件中死伤3000余人。——编者注)

该事件成为俄国1905年革命爆发的导火线：“波将金号”士兵发动起义，圣彼得堡及各地的工人纷纷罢工，苏维埃政府（工人选举政权）成立。一些中产阶级的社会精英也加入了革命的行列，成立了工会联合会，要求召开国民代表大会。迫于各方压力，尼古拉二世公开发表《十月十七日宣言》（October Manifesto
），做出推进改革的姿态。该宣言认可言论、集会、结社自由，承诺判刑须经审判，同意成立公选的立法机构——国家杜马。

1906年，沙皇撕毁宣言，解散国家杜马，第一次俄国革命以失败告终。但革命的种子已经深深植根于这片土地，为未来的民众反抗和沙俄帝国的死亡积蓄了力量。

起义蔓延

世界各地的革命者对腐败的独裁统治、严苛的政权及普遍的不平等深恶痛绝，纷纷揭竿而起。

墨西哥革命（1910—1917）爆发的导火线是波菲里奥·迪亚斯在总统选举过程中的造假事件。这次革命推翻了墨西哥总统波菲里奥·迪亚斯长达31年的独裁统治。墨西哥农民的生活困苦不堪，他们别无选择，只能奋起抗争，这个国家因此陷入连年征战、政局动荡的状态。

腐朽的波斯帝国（现伊朗境内）在1905—1907年间经历了一场革命。当时的波斯统治者穆扎法尔丁·沙奢侈无度又身体孱弱，毫无招架之力。这次革命促生了新的宪法，逼迫穆扎法尔丁·沙退位，波斯议会成立了。然而，1907年《英俄协约》的签署使波斯帝国丧失了自治权，波斯国土遭到英俄瓜分，史称英俄“大博弈”。英国历来认为俄国在中亚地区的活动对英属印度存在威胁，该协议的签署终结了英俄在中亚地区的敌对状态。

同期，无政府主义者也在世界各地开展活动，发动了一系列针对个人的恐怖袭击，比如1900年暗杀意大利国王翁贝托一世，1901年暗杀美国总统威廉·麦金利等。无政府主义者提倡废除国家的统治，用无国界的社会团体代替国家。他们的行为给民众的反抗打上了暴力和激进主义的烙印。

艺术革命与科技革新

伴随着工业革命的推进，科技的进步日新月异。艺术家们因此开始重新审视社会生活的方方面面。一种新的艺术流派，脱胎于浪漫主义的现代主义应运而生。19世纪的浪漫主义艺术家对社会向新兴生产过程和资本主义价值观过渡时出现的种种现象非常反感。而现代派艺术家具有很强的革命性，他们摈弃了传统艺术形式，认为传统艺术形式阻碍了艺术的进步。旅居法国的西班牙先锋派艺术家巴勃罗·毕加索反对传统透视法并进行了各种尝试，最终创造了立体主义，该流派重在使用抽象的形式对绘画对象进行解构和重组。同期还活跃着其他艺术流派，比如未来主义和超现实主义。德国表现主义画家保罗·克利、俄罗斯画家瓦西里·康定斯基及捷克小说家弗朗茨·卡夫卡厌倦了城市工业化对人性的侵蚀，与现实主义渐行渐远。

音乐领域也受到了现代派的影响，奥地利裔美国作曲家勋伯格尝试创立了十二音体系来改造传统的调性和声，摈弃了对具体音级的使用限制，对现代作曲家的创作产生了深远影响。建筑领域也不例外，瑞士裔法国现代主义大师勒·柯布西耶反对传统风格，把建筑重新定义为“居住场所”。

20世纪初的科学成就进一步拓展了人类的视野。1895年，威廉·伦琴发现了X射线；很快，比埃尔·居里和玛丽·居里夫妇确认了放射性的存在，改变了人们对物质结构的认识。1900年，马克斯·普朗克提出：与以前人们的看法不同，能量并非处在持续的流动中，而是来自微小单位——量子，量子可能是能量的最小单位。1905年，阿尔伯特·爱因斯坦在普朗克的这一假设的基础上提出了相对论。过去人们认为时间和空间是绝对的，而相对论彻底颠覆了这一认识。相对论指出：对于某个观察者来讲，时间和空间是相对的（在我们看来长达百万年的时间对于高速飞驰在火箭上的人们来讲可能只是几秒钟）。1916年，爱因斯坦正式发表了广义相对论，提出物质会导致空间弯曲，并对可见宇宙天体的运动进行了解释。

左右历史进程的民族主义

20世纪初期见证了数个帝国的覆灭，大清帝国和沙皇俄国就是其中两个。在从1914年一直持续到1918年的第一次世界大战中，有一股势力逐渐壮大，它将摧毁更多的帝国。19世纪及20世纪早期相对和平的社会氛围孕育了一种极端的爱国主义形式——民族主义，它使欧洲国家紧密团结，各国人民对于本国的经济、文化及军事优势信心十足；但它也造成了欧洲列强之间的激烈竞争与对峙。普法战争后，随着德国的统一，德意志帝国在1871年宣告诞生。该帝国的民族主义及帝国主义野心不仅把世界推入了第一次世界大战的深渊，也导致了德意志帝国自身的覆灭。

还有一些帝国也与德意志帝国一同陨落，其中包括欧洲中部的奥匈帝国。19世纪奥匈帝国由奥地利、匈牙利联合建国，由哈布斯堡家族统治，他们的统治历史可以追溯到神圣罗马帝国时期。

1299年，奥斯曼帝国在安纳托利亚（今土耳其境内）建立；1453年，它占领了罗马帝国（拜占庭帝国）东部的大片土地。奥斯曼帝国的最高统治者苏丹被尊崇为全球穆斯林的精神领袖。1914年，奥斯曼帝国与德国结盟，试图夺回被欧洲列强侵吞的领土，这一举措使这个日渐衰败的地中海东部国家走上了不归路。

2 终结纷争的战争

截至1914年，德意志帝国已经跻身于欧洲经济强国的行列，成为世界化工市场的龙头老大。德国拥有当时规模最大的军队，海军实力仅次于英国。欧洲大陆之所以陷入第一次世界大战的喧嚣混乱，德国难辞其咎。但就战争的动因而言，还有其他因素的作用：害怕来自民主化、社会主义的压力；民族主义的诸多诉求；人们害怕来之不易的帝国会瓦解；最关键的一点是各国彼此充满戒备。德国害怕身陷法国和俄国的包围圈；俄国担心德国控制巴尔干半岛及近东地区；法国一直处在普法战争（1870—1871）的阴影之下，面对实力日趋强大的德国寝食难安；英国则担心丧失世界霸主地位。

这些国家惶惶不可终日，于是发动了各自认为合理、必要的战争，以便保证各自得偿所愿。他们预计战争不会持续太久，最多经历数月的血腥厮杀，就会终结所有的争端。事实上，这只是一个开端：开启了一场全民参与的新型大规模战争，一场技术主宰并毁灭世界的战争，一场引发更多冲突的战争。

滑向战争的深渊

在第一次世界大战的导火线被点燃之前的10年间，欧洲各个帝国主义国家竞相争夺权力和地位，并通过贸易、市场和领土的争夺获取经济利益。德国崛起之时，奥斯曼帝国和奥匈帝国正在走向衰败。英国仍然拥有世界上最强的海军舰队，为了维持海军的霸主地位，1906年英国皇家海军还建造了“无畏号”等战列舰；德国不甘落后，迅速建造了重型火炮并以此武装全军，他们相信这样的武器装备必将成为战争过程中强悍的威慑力量。

鉴于不断升级的军备竞赛和军费开支，俄国沙皇尼古拉二世于1899年在海牙发起和平会议，旨在共同协商裁军事宜，并试图敦促各国在解决国际争端时借助国际仲裁，而非诉诸战争。但这项倡议遭到了德国的否决。1907年，美国总统西奥多·罗斯福发起了第二次国际和平会议，制定了一些限制战争的规则，同时试图限制发展军备。但德国认为这一举措纯属英国的阴谋，目的是限制德国海军舰队的发展，故而拒绝接受。

各国领导人对形势发展过于自信。他们认为欧洲各国有能力维持彼此的力量平衡，并通过缔结联盟避免冲突。然而，正是这样的联盟关系使欧洲各国背负错综复杂的义务和责任，这也是第一次世界大战爆发的主要原因之一。

世界成为火药桶

截至1907年，越来越多的国际冲突将各国分成两派：一方是由德国、奥匈帝国和意大利组成的三国同盟（TripleAlliance）：另一方是由俄国、英国和法国组成的三国协约（Triple Entente）。造成这个局面的部分原因来自普法战争，它加剧了法国和德国的敌对关系；另一部分原因来自巴尔干地区的紧张局势。

巴尔干半岛是欧洲东南部的一个多民族聚居的地区，曾经隶属于信奉东正教的东罗马帝国，自中世纪以来一直由信仰伊斯兰教的奥斯曼帝国控制。两个多世纪以来，俄国逐渐向南扩张，势力延伸到了奥斯曼帝国的地盘；他们支持信奉东正教的塞尔维亚人，并承诺在危急时刻对塞尔维亚提供援助。塞尔维亚和希腊在19世纪摆脱了奥斯曼帝国的统治。1877—1878年的俄土战争期间，以俄国为首、由巴尔干半岛各国组成的东正教联盟共同对抗奥斯曼帝国，试图终结奥斯曼帝国对基督徒的歧视。他们的努力使黑山、罗马尼亚及保加利亚的部分地区获得独立。

20世纪初，俄国继续支持巴尔干半岛诸国的独立斗争，特别是1908年俄国劲敌奥匈帝国吞并原属奥斯曼帝国的波斯尼亚和黑塞哥维那之后，支持力度更大。

普法战争后，法国的阿尔萨斯和洛林被迫割让给德国。德国总理、德国统一的缔造者奥托·冯·俾斯麦预计法国将会试图夺回阿尔萨斯和洛林，因此在1873年与俄国及奥匈帝国结盟。由于俄国和奥匈帝国在波斯尼亚和黑塞哥维那问题上的紧张关系，该盟约很快无疾而终。俄国和奥匈帝国的敌对关系促成了德国和奥匈帝国于1879年的二次结盟；1882年，意大利加入了三国同盟，各成员国相互承诺：如遇大国进犯，各国共同抵御。1894年，三国同盟促生了防御性法俄同盟的诞生。

19世纪90年代，德国外交政策的变化使局势更加错综复杂。因与德皇威廉二世政见不合，德国首相俾斯麦辞职。俾斯麦的离职使德意志帝国走上了一条全新的道路。德皇坚信欧洲列强企图围困德国并阻止德国的势力扩张，因此德国的新政策略显古怪，这促使英国与曾经的殖民地竞争对手法国（1904年缔约）和俄国（1907年加入）结盟。

在1912—1913年的巴尔干战争中，紧张局势不断升级。已经脱离奥斯曼帝国掌控的希腊、塞尔维亚及保加利亚吞并了奥斯曼帝国控制的马其顿地区，解放了很多在奥斯曼专制统治下的斯拉夫人。在波斯尼亚和黑塞哥维那境内，波斯尼亚塞族人一直受制于奥匈帝国，现在他们强烈要求加入日渐壮大的塞尔维亚。

俾斯麦早在数年前就预料到了这个局面，当时他曾经这么说：“巴尔干地区的局势微妙，稍有不慎就会酿成席卷欧洲的大规模战争。”

巴尔干半岛的火花

1914年6月28日，奥地利王储弗兰茨·斐迪南大公在波斯尼亚首府萨拉热窝被一名塞尔维亚民族主义者暗杀。斐迪南大公此行旨在视察驻扎在波斯尼亚和黑塞哥维那的奥地利军队（波斯尼亚和黑塞哥维那6年前被奥地利划入版图）。大公夫妇乘坐敞篷汽车访问这座城市时，正好赶上当地的“圣维特日”。这是一个特殊的节日，塞尔维亚人会在这一天纪念在1389年科索沃战争中阵亡的烈士。科索沃战争之后，塞尔维亚沦为奥斯曼帝国的属地。“黑手会”是著名的塞尔维亚民族主义秘密组织，一直致力于波斯尼亚的独立事业。他们选择了这个特殊的时刻对奥地利帝国实施打击。一名组织成员向斐迪南大公乘坐的汽车投掷了炸弹，但炸弹爆炸位置偏后，未对大公夫妇造成实质性伤害。随后，访问队伍拐错了弯，另一名秘密潜伏的组织成员——19岁的塞尔维亚青年加夫里洛·普林齐普枪杀了斐迪南大公夫妇。

因为此次暗杀，奥匈帝国向塞尔维亚政府提出严正谴责，并发出最后通牒，要求塞尔维亚镇压一切反对奥地利人的活动。尽管塞尔维亚同意了大部分要求，但奥匈帝国还是在1914年7月28日向塞尔维亚宣战。德国也向奥匈帝国承诺：如果俄国介入奥塞纷争，德国将会无条件支持奥匈帝国。这原本是一场小范围的国际冲突，但由于共同防御盟约的制约，产生了“雪球效应”，演变成了一场世界大战。

不可避免的战争

宣战的第二天，奥匈帝国轰炸了塞尔维亚首都贝尔格莱德。同时，俄国集结军队，准备保卫塞尔维亚。

德皇威廉二世一直梦想着德国能在世界事务中拥有话语权和决断权，但现在这一梦想却因为需要双线作战而希望渺茫：不仅要应对俄国，还要应对受到英国暗中支持的俄国盟友——法国。奇怪的是，德国并没有尽力阻止冲突的扩大化，即用允许阿尔萨斯自治换取法国中立。相反，德国向法国发出最后通牒：不仅要求法国保持中立，还要求其保证武装冲突期间图勒和凡尔登要塞也保持中立。法国对此回复说，将会依照自己的利益采取行动。英国随后应允：如果德国承诺对法国和俄国保持中立，英国就会认同法国的中立地位。但在英国外交大臣和德国驻伦敦大使进行电话交谈时，英国的承诺被误解为：如果德国仅对俄国开战，法国将保持中立。

德皇不希望腹背受敌，所以试图阻止德国军队向西进军法国。但1914年8月1日，德国将军莫尔特克向德皇声明：作战计划的任何改变只会使军队变成“混乱的乌合之众”。同日，德国军队越过边境进入卢森堡，德国对俄宣战。

德国的军事指挥官当时正在执行一项蓄谋已久的军事计划——“施里芬计划”，即绕过法国军队，取道比利时，在6周内闪电占领巴黎，从而清除西线威胁，然后掉转方向进攻俄国。该计划成功的前提是：俄国军队因过于庞大而调动缓慢，并且英国不会及时派遣军队协助法国。

但是与预期不同，由于比利时拒绝德军在比利时境内自由通行，德国要先对比利时发动进攻。1914年8月3日德国对法宣战。依据1839年签署的保护比利时中立的条约，英国于8月4日对德宣战。德国总理贝特曼·霍尔维格因此惊呼：“为了区区一纸文书，英国就要发动战争吗？”

俄国的行动也在德国的预料之外，俄国仅用了10天时间就完成了军队集结，迫使莫尔特克兵分两路，在东线和西线战场同时作战。

看到战争即将席卷欧洲大陆，英国外交大臣爱德华·格雷爵士发出了这样的感慨：“欧洲各地的灯火即将熄灭。可能在我的有生之年，都无法再次目睹它们的光亮了。”

两大阵营

战争爆发后，世界被分为两大敌对阵营。德国和奥匈帝国形成了核心同盟国。根据三国同盟的条款约束，意大利只有在防御战争中才有义务参战，因此它在战争之初选择中立。1914年7月，德国企图通过煽动叛乱来瓦解英国对印度的控制。在那场疯狂的外交危机中，奥斯曼帝国与同盟国签订了协议。奥斯曼人控制了土耳其海峡这个通往黑海的门户，切断了俄国与英法盟友的可能联系以及来自俄国南方的军需供应。位于巴尔干地区的保加利亚也享有类似的战略优势，它在1915年加入了同盟国阵营。

作为同盟国对立方的协约国在战争之初主要由三国协约的成员组成——法国、英国、俄国和它们各自的殖民地，以及塞尔维亚。1902年以后，日本成为英国的盟友；1914年，日本加入协约国阵营，迅速出手摧毁了德国驻扎在中国附近的船只，并占领了德国在中国的势力范围。1915年4月，协约国向意大利示好，承诺战后将意大利边境附近隶属于奥匈帝国的领土并入意大利，因此意大利加入协约国阵营。1916年8月，罗马尼亚加入协约国一方。美国试图保持中立，但在1917年4月也加入了协约国的阵营。1917年7月，希腊参战，也成为协约国的一员。这是有史以来首次出现的全球性冲突，波及地球的各大洲。

图2　第一次世界大战期间欧洲的军事同盟

祖国需要你！

人们纷纷为自己的祖国而战，军队规模迅速扩大。与法、德、俄及奥匈帝国不同，英国没有强制服兵役（征兵制）的传统，所以兵源来自志愿征兵。著名的征兵海报上写着：“祖国需要你！”海报上印有英国国防大臣基钦纳勋爵的头像。他激励了100多万热血青年加入英国远征军。其中的许多人没有经过军事训练，也没有战斗经验，仅凭一腔热血与兄弟、朋友及邻里一起走上前线，因此英国军队伤亡惨重。1916年，为了满足兵源供应，英国对18~41岁的男子实行征兵制（到战争结束前几个月，征兵年龄延至51岁）。

法国和英国还征募非洲人和印度人为协约国作战，而英属自治领澳大利亚、加拿大、新西兰及南非也积极招募本国军队支持协约国。1917年，美国总统伍德罗·威尔逊再次提出征兵草案。

征兵制只适用于男性公民，但许多女性志愿加入护士、救护车司机和战地医生的行列。家庭妇女们也纷纷走出家门，进入军需品工厂工作，填补男人空出的职位或承担新工作；其他人则通过慈善工作对战争予以支持。

西线战场

这场决定历史进程的战争在各个不同的战场全面展开，其中位于法国和比利时北部佛兰德斯的西线战场尤为惨烈。开战仅仅数月，这里就成为主战场。

在穿越比利时的途中，德军遭到了比利时民众的顽强抵抗。在他们向法国边境推进的过程中，6000多名比利时平民因此丧生，哀鸿遍野。对于前进的德国军队来讲，每一个平民都是潜在的威胁。德军焚烧沿途村庄，处决大批平民和牧师，借此震慑奋力反抗的普通民众。

1914年8月23日，德军首次遭遇协约国军队——驻扎在比利时蒙斯的英国远征军，这里靠近法国边境。由于兵力对比悬殊，德军把英军逼退到巴黎以东的马恩河附近。

马恩河战役

德军不断向前突进，最终到达距离巴黎50千米处，法国政府被迫搬离首都巴黎。法军侦察机飞行员发现德国将军亚历山大·冯·克卢克所率部队放弃了施里芬计划——他们没有依照预定计划向巴黎以西方向移动，而是挥师向东，追击撤往马恩河方向的协约国部队。因此，德国的第一集团军和第二集团军之间出现缺口。1914年9月5日，法国指挥官约瑟夫·霞飞抓住时机，与协约国第六集团军一起发动反攻，对冯·克卢克军右翼进行打击。法国人把远在洛林的东线守备军通过铁路火速运至巴黎，然后动用出租车运往前方，支援第六集团军的战斗，迫使德军向北收缩。经过一个星期的激烈战斗，德军不得不在埃纳河附近安营扎寨。

这是双方开战以来的首次重大战役，阻止了德国前进的步伐，拯救了法国首都巴黎，但伤亡人数史无前例，有30多万之多。在接下来的两个月中，双方进行了一系列战斗，都试图包抄对方，于是战场离北海
(此处的北海指大西洋东北部的边缘海。——编者注)

越来越近。这场“奔向大海的战役”在佛兰德斯海岸和（中立的）瑞士之间形成了长达640千米的防御战壕。至此，“一战”的西线战场陷入了长达4年的胶着状态。

佛兰德斯战场

1914年10月19日至11月22日，第一次伊普尔战役在比利时西北部的佛兰德斯西部地区打响，“奔向大海的战役”达到高潮。双方挖出一条条对峙的壕沟，拉上铁丝网，建立起狭长的无人隔离带。壕沟内烂泥遍地、老鼠乱窜，士兵们身上都长了虱子。天气极其寒冷，士兵们不仅要在如此恶劣的环境中吃饭、睡觉，还要冒着被狙击、炮击或突袭的危险坚守阵地或发起进攻。双方都试图包抄对方，炮兵和机枪成为主要火力，因此战场上尸横遍野。英军、法军和比利时军队虽然在数量上不占优势，却成功阻止了德军向英吉利海峡各大港口挺进的步伐，这对法国和比利时的战时补给至关重要。

拉锯战一直持续到1914年11月，双方军队士气大挫。大家原本希望在圣诞节前结束战争，但僵局的形成意味着战争还会继续。于是出现了短暂的休战：圣诞节当天，西线士兵们不分敌我，爬出战壕踢起足球，在战地的荒野中庆祝节日。

伊普尔成为持久战的中心。在第二次伊普尔战役（1915年4月22日—5月25日）中，德军使用有毒的氯气对付法国殖民地属军及加拿大军队。这种毒气随风飘散，漫入战壕，对协约国士兵产生了毁灭性的影响。此举敦促协约国开始研发化学武器和防毒面具。

德国人在1917年7—11月的第三次伊普尔战役（帕斯尚尔战役）中使用了更加致命的芥子气，这是佛兰德斯战场上伤亡最为惨重的一次战斗，也是代价最大的一次。在英军指挥官道格拉斯·黑格的指挥下，英军和加拿大军队占领了伊普尔附近一座被炸毁的村庄帕斯尚尔。相对于双方总计超过85万的伤亡人数，这点儿小小的胜利简直微不足道。

加拿大军旅诗人约翰·麦克雷就此写道：

在佛兰德斯战场，罂粟花随风怒放

一行又一行，绽放在殇者的十字架间

那是我们的疆域

天空中云雀依然勇敢歌唱，展翅飞翔

歌声湮没于连天的枪炮声响

……

东线战场和南线战场

与西线不同，东线战事没有陷入静态的堑壕战。1914年8月17日，俄军越过德国边境进入东普鲁士，在坦嫩贝格遭遇了一支较小规模的德国军队。8月26日，作战经验丰富的德军几乎摧毁了俄国第二集团军，迫使9万名俄国士兵投降，俄国将军亚历山大·萨姆索诺夫引咎自杀，德军士气大振。

但在南线的加利西亚地区，俄军的表现可圈可点。他们在1914年9月3日之前大败奥匈军队。和德军一样，俄军也对平民进行野蛮攻击。许多人对此闻风丧胆，随着俄军的推进，人们纷纷逃离家园。加利西亚的大批犹太人在战时遭受俄军的粗暴攻击。

同盟国成员对德国的依赖日益增强。1915年年初，德国在东普鲁士、波兰、拉脱维亚和立陶宛的部分地区战绩不佳，屡屡败于俄军之手。但1915年夏天，德军夺回被俄国占领的加利西亚；同年秋天，同盟国占领塞尔维亚，确保了奥斯曼帝国和德国之间的陆路通畅。

1915年5月，意大利加入协约国的阵营，但奥匈军队一直把意大利人堵在海湾以南。1916年6月，俄国将军阿列克谢·阿列克谢耶维奇·勃鲁西洛夫在白俄罗斯、乌克兰和罗马尼亚向奥匈帝国发动袭击，奥匈帝国军队全线崩溃。双方损失惨重，罗马尼亚被卷入战争，加入协约国的行列。1917年10月，意大利在卡波雷托与德奥联军相遇，遭受毁灭性打击。“一战”结束时英法也没有兑现部分奥匈帝国边界领土归属意大利的承诺，意大利因此蒙羞。

加利波利灾难

1915年3月，为了打破西线僵局，英国海军大臣温斯顿·丘吉尔建议向1914年与德国和奥匈帝国结成联盟的奥斯曼帝国发动攻击。加利波利战役（1914—1916）就发生在土耳其东部的战略要地加利波利半岛，旨在攻陷土耳其首都君士坦丁堡（今伊斯坦布尔）。

不料，进入达达尼尔海峡的英法军舰身陷雷区，悉数沉没。在穆斯塔法·凯末尔·阿塔蒂尔克的领导之下，土耳其的军事防御坚不可摧，来自澳大利亚、新西兰、印度、法国及塞内加尔的各路进攻均陷入僵局。这对协约国军队来说无异于一场灾难。他们被迫在1916年1月之前陆续撤离。不久，丘吉尔黯然离职。当然，他将在几年后再次崛起，带领英国走过第二次世界大战（简称“二战”）的艰难岁月。对于奥斯曼帝国治下的土耳其人来讲，这次胜利为战后现代土耳其的发展奠定了坚实的基础，土耳其在阿塔蒂尔克的领导之下迅速崛起。

阿拉伯起义

对英国来说，在奥斯曼帝国所属的中东阿拉伯地区的战况较为令人满意。英国承诺将支持阿拉伯独立，鼓励阿拉伯人反抗奥斯曼帝国的统治。从1916年6月持续到1918年的“阿拉伯起义”由哈希姆王族的费萨尔王子与反政府分子共同领导，这些反叛者多为深得阿拉伯人信任的英国情报官员T. E. 劳伦斯（被称为“阿拉伯的劳伦斯”）训练的反政府游击队员。骆驼骑兵队对铁路发动破坏性袭击，并于1917年7月占领亚喀巴港。1917年12月，圣城耶路撒冷落入埃德蒙·艾伦比将军率领的英军手中，而大马士革于1918年10月被协约国军队攻陷，至此，中东地区的战争结束。但是，英法并没有依照承诺支持费萨尔创建独立的阿拉伯国家，而是将中东地区一分为二：巴勒斯坦和约旦划归英国，叙利亚和黎巴嫩划归法国。作为补偿，费萨尔成为伊拉克的国王。

英国曾经先后允诺阿拉伯人独立建国及犹太人在巴勒斯坦建立家园，但承诺均未履行，这成为20世纪末阿拉伯和以色列冲突（中东战争）的根源。

法兰西万岁

截至1916年，同盟国战况喜人。为了打破西线战场的僵局，同盟国计划向巴黎以东200千米处的法国要塞凡尔登发动大规模攻击。1916年2月21日，一场使用了1200挺德式重机枪和大量火炮的袭击开始了。

到了2月24日，德国步兵横扫西线，穿越法军战壕，占领杜奥蒙堡。但驻守在凡尔登的法军没有撤退，他们奋力抵御德军进攻，充分体现了法兰西人的意志和精神。通过巴勒杜克——凡尔登公路（也称“神圣之路”），增援士兵和物资补给源源不断地运抵前方战场。德军的袭击和法军的反击交替上演。最终，法国在1916年收复失地。

这场拯救法国的爱国之战代价高昂：法德伤亡人数总计约70万。

地狱重现

1916年，协约国为了缓解法国要塞凡尔登的压力，在英国指挥官道格拉斯·黑格的建议下，命令英军和英联邦属军在法国北部的索姆河发动进攻。从1916年6月23日开始的8天里，协约国动用2000多门火炮向德军进行轰炸；7月1日，英联邦步兵孤注一掷，试图冲进敌方战壕，近身作战。但德国人从极深的掩体中探出头来，用机关枪扫射前进的英国士兵。战斗持续了数月，双方都使用了毒气进行攻击，英国还调用了第一批坦克。到了1916年11月，协约国将战线往前推进了大约12千米，但为此付出了超过100万人伤亡的代价。就战损比而言，这是“一战”中最惨烈的战役。

海战

协约国控制了海上运输通道，并借此运送物资和部队。尽管“一战”以陆战为主，但德国在日德兰海战（1916年5月）中试图挑战英国的“海上霸主”地位。在这场发生在北海，利用大型战舰作为武器的战役中，英国海军取得了战略性胜利，德国海军严重受挫。

开战后，英国海军全面封锁北海，阻止德军运送救援物资。自1915年2月起，德军采取报复性措施，派遣“U型潜艇”对过往北海的商船进行攻击。协约国因此损失了大量船只，但他们最终设法消除了潜艇的威胁：将商船部署在防御舰队中予以保护，并积极研发反潜战术，包括深水炸弹和探测水下U型潜艇的水听器设备等。

U型潜艇的频繁袭击造成了多起平民死亡事件，这造成了国际社会对德国的仇恨，也促使美国参战。

“卢西塔尼亚号”和齐默尔曼密电事件

1915年5月7日，一艘德国潜艇袭击了英国皇家邮轮“卢西塔尼亚号”。这艘豪华邮轮由纽约开往英国的利物浦，载有大量物资和1900名乘客。德国声称该船携有武器，于是发射鱼雷击沉了这艘邮轮，1200名乘客因此失踪，其中包括128名美国人。美国公众的强烈抗议迫使德国停止了潜艇袭击。但在1917年，由于西线僵局久久无法打破，德国重新启用U型潜艇，对过往船只无区别地进行攻击。德国的这一决定加深了美国公众对德国的负面印象。

1917年1月，英国情报机构截获了德国外长齐默尔曼发往墨西哥的密电（称为“齐默尔曼密电”），电文建议德、墨两国在美国参战之后建立军事同盟，并承诺帮助墨西哥夺回被美国占领的得克萨斯、新墨西哥和亚利桑那州失地。这份电报再次激起美国的愤怒。1917年4月6日，为顺从民意，伍德罗·威尔逊总统宣布美国加入协约国的行列。

美国的军事支持帮助协约国彻底扭转了战局。

垂死挣扎

在战争的最后阶段，俄国在1918年3月撤出战场，结束了东线战斗。东线德国守军得以调动，因此德军把战争的焦点转移到西线。随着社会主义革命在欧洲的蔓延，欧洲国家迫切需要快速赢得战争的决定性胜利。

1918年3月21日，德国统帅埃里希·鲁登道夫发动了“春季攻势”，旨在打破西线僵局、结束战争。鲁登道夫计划孤立英军，然后击溃法军：“我们应该在美国人投放大量兵力之前尽早发动进攻……我们必须击垮英军。”德军撤回曾与俄国交战的50万东线兵力，增援西线战场。他们投放毒气与烈性炸药，展开密集轰炸；同时，他们精心挑选身体素质过硬、训练有素的精英突击队成员渗入敌人后方。德军借着浓雾的掩护，突破英法军队的重重封锁，成功推进了65千米。巴黎因此进入德国远程大炮的射程，但德军的战线拉得过长，很快出现补给问题。

协约国得到了美军的增援，他们在西线联军总司令、法国指挥官费迪南·福煦的指挥下，组织了大反攻，史称“百日攻势”（1918年7月18日—11月11日）。

到了盛夏时节，鲁登道夫在佛兰德斯和法国发动的攻势已经难成气候；当年秋天到来的时候，节节败退的德军几乎全线崩溃。德国海军发生叛乱，而德国民众由于受到封锁的影响而纷纷抗议。

当1918年11月9日德皇威廉二世退位时，社会主义者正在策划一场革命。频发的叛乱使德国政客们确信德皇无力统治全国；因为战争失利、物资短缺及大饥荒，德国民众也把矛头指向德皇；最终，德军领导人也不再支持他的统治，德皇逃往中立的荷兰，开始了流亡生涯。

1918年11月11日，在法国北部贡比涅林区的专列上，法军统帅福煦与新生的德国社会主义政府代表团签署了停战协定。尽管停战协定结束了战争，但双方又花了6个月的时间对相关和平条款进行谈判，最终于1919年6月28日签署了《凡尔赛和约》。

工业化战争

获胜的协约国人民纷纷举办各类活动庆祝胜利，但协约国的损失和同盟国同样惨重。据估计，交战双方共有4000万士兵和平民受伤，1500万人死亡。这场战争的波及范围和伤亡人数前所未有，而且首次出现配有大规模杀伤性武器的大量军队。这一切都是工业革命带来的技术变革才能实现的。

士兵们随时面对重炮、机枪、迫击炮、手榴弹、炸药及毒气的威胁。由于生存条件极其恶劣，许多士兵死于炸伤、枪伤或感染性疾病。坦克和飞机被首次用于作战；德国的“齐柏林飞艇”对城市首次进行空中轰炸，这引发了高射炮的研发。第一批战斗机王牌飞行员横空出世，包括击落80架敌机的德国“红色男爵”；到了1918年，第一架轰炸机已被用来飞往敌后攻击目标。在战线的后方，利用大众传媒进行宣传和动员的方式，成功激起了民众对敌方的仇恨。

第一次世界大战彻底粉碎了从19世纪到20世纪初流行的乐观主义思潮，比如认为法治可以解决争端等。随着战争的残酷程度升级，面对严峻的生存斗争，不仅是军人，普通民众也纷纷放弃道德准则，各国背弃了共同商定的战时公约。

3 尘埃落定

第一次世界大战使欧洲满目疮痍，各国对领土、工业力量、资源和市场的争夺给欧洲大陆造成了不可估量的破坏。亲眼看见了文明走向野蛮的幸存者们，希望1918年11月的停战协定和1919年6月的《凡尔赛和约》会带来持久的和平。

处于破产状态的欧洲各国开始重建工作，而美国和日本得益于战时贸易，经济实力大增。然而，尽管美国经济在“咆哮的20年代”
(“咆哮的20年代”指20世纪20年代，西方世界经济和文化在此期间持续繁荣。——编者注)

得到了蓬勃发展，但在1929年也彻底崩溃，经济大萧条、持续的大规模失业和社会动荡纷至沓来。

一些国家对民主主义和资本主义丧失信心，转向了极权主义。起源于意大利的法西斯主义者认为自由民主制度已过时，同时也反对社会主义和共产主义的新思想。由军事独裁者贝尼托·墨索里尼领导的意大利成为一党制的法西斯国家，提倡纪律、国家责任、法律和秩序，认为这些高于自由价值观、民主和个人权利。而德国奉行一种国家社会主义的政权形式，拒绝个人自由，希望通过提升经济效率使国家获利，这就是国家社会主义（National Socialism）或纳粹主义（Nazism）。

战后经济低迷时期建立的魏玛共和国（德意志民主制共和国）受到战争赔款、债务和恶性通货膨胀的层层重压，最终走向失败，给了纳粹可乘之机。纳粹领导人阿道夫·希特勒计划再次扩大德国疆域。希特勒联合其盟友墨索里尼，将世界引入了第二次全面战争，规模甚至超过第一次世界大战。

尽管两次世界大战期间充满了经济和政治动荡，但科学领域还是取得了巨大的进步。比如，1927年科学家提出了一个假说，即宇宙起源于数十亿年前的“大爆炸”（BigBang），大爆炸产生的能量创造了物质。这一理论现在仍然是对很多宇宙现象的最佳诠释，比如宇宙微波背景辐射等。第二次世界大战期间，许多科学研究致力于武器的研发，但在医疗进步方面也有所贡献。

苦乐参半的归家之途

1918年11月11日11时，西线的炮火停止，第一次世界大战就此结束。一位协约国的下士这样描述战场的寂静气氛：“德国士兵从战壕里爬出来，向我们鞠了一躬，然后就走了。就是这样。除了饼干之外，我们没有其他东西可以拿出来庆祝这一时刻。”不过，巴黎、伦敦和纽约的庆祝活动热闹非凡。这场历时4年的血腥战争终于彻底结束了。

但许多饱受战争的摧残且营养不良的士兵却再也回不了家，因为有一种致命的病毒在战场四处蔓延，使大量士兵和平民受到感染。从1918年到1920年的两年间，肆虐的流感夺去了大约5000万到1亿人的生命，因此丧生者占世界人口的5%，是战时死亡人数的好几倍。参战的欧洲国家对这次流感的报道带有明显的政治色彩，而中立的西班牙则准确公布了流感的各种影响，因此人们把这次流感命名为“西班牙流感”。这是近代史上杀伤力最强的流行病。

1918年，一份美国医学杂志指出，刚刚过去的4年半，医学研究一直致力于将男性送上火线，现在必须掉转方向，全力对抗这种“全民传染的强大敌人”。微生物理论、防腐剂和疫苗研发领域的进步以及公众对旅行限制的认可有效阻止了病毒的传播。

德国蒙羞

在1918年11月签署的停战协定中，德国接受了美国总统伍德罗·威尔逊提出的和平谈判要点——“十四点计划”。按照威尔逊的设想，世界各国解决分歧时主要通过谈判解决，而非诉诸战争，且无须美国干预；同一民族的人民拥有自治的自主权；未来世界不应建立帝国，应该裁减军备和军队；禁止秘密条约，借助国际联盟来维护世界和平。

由美国总统伍德罗·威尔逊、英国首相戴维·劳合·乔治和法国总理乔治·克列孟梭牵头的协约国带着这些理念，就对德提出的正式和平条款进行了协商，整整花了8个月的时间。这些条款悉数体现在《凡尔赛和约》中。1919年6月28日，魏玛共和国（德意志帝国的继承者）在巴黎附近的凡尔赛镜厅签署了该条约。

《凡尔赛和约》和其他辅助条约瓜分了没落的同盟国的领土，包括德意志帝国、奥匈帝国和奥斯曼帝国。该和约把发动战争的责任完全归咎于德国，勒令德国向遭到战争破坏的国家提供战争赔款。阿尔萨斯和洛林被归还法国；其他德属领土分别由英国、比利时、丹麦、捷克斯洛伐克、波兰和苏俄等进行管理；爱沙尼亚、立陶宛和拉脱维亚等东欧国家建立。德军规模降至10万人，海军战舰缩减为6艘，禁用潜艇，裁撤空军。莱茵兰西部的重要工业区成为非军事区，由协约国军队进驻该地占领15年。和约还禁止德国再与奥地利合并。

克列孟梭和法国公众认为该和约对德国的惩罚恰到好处，但法国元帅费迪南·福煦则认为这一和约过于仁慈，唯恐新一代德国人会实施报复。他说：“这不是和平协议，这只是一份持续20年的停战协定。”而威尔逊和劳合·乔治却担心该和约过于苛刻，认为正常运作的德国可以充当防止共产主义传播的坚强壁垒。

德国公众对该和约无比憎恨。德国报纸《德意志报》（Deutsche Zeitung
）做出了这样的评论：“我们将会永远抗争，直到赢回我们应得的一切。”该和约的确是一条勒在德国脖颈上的经济锁链。

威尔逊梦寐以求的国家联盟成为现实，但美国国会担心因此丧失美国主权，并希望置身于欧洲事务之外，于是投票不加入国际联盟。这一联盟维护世界和平的目标注定会以失败告终。

哈布斯堡王朝败落

1804年，神圣罗马帝国的统治者哈布斯堡王朝开始统治奥地利帝国，其对神圣罗马帝国的统治历史从15世纪一直持续到18世纪。1867年，为了平衡欧洲迅速崛起的各国力量并响应匈牙利民族主义运动的号召，哈布斯堡王室协同匈牙利建立了一个二元君主制政权，对奥匈帝国进行统治。这个庞大的多民族帝国历经无数次内部冲突，现在它将被迫吞下“一战”期间与德国结盟的恶果。战后，饱受战争之苦的奥匈帝国分裂成了几个独立的民族国家。捷克人多年以来一直与奥地利统治者进行斗争，斯洛伐克人也在反抗匈牙利。因此，在“一战”期间，大批捷克人和斯洛伐克人从俄国前线叛逃，这丝毫不足为奇。1918年，捷克斯洛伐克宣布独立。

同样，在奥匈帝国最南端，由克罗地亚人、塞尔维亚人和斯洛文尼亚人组成的联盟宣布独立；后来塞尔维亚共和国加入，成立塞尔维亚–克罗地亚–斯洛文尼亚王国。1929年，更名为南斯拉夫王国。

1918年11月11日，也就是“一战”的停战日当天，哈布斯堡王朝的统治历史也画上了句号。奥匈帝国的最后一任统治者卡尔一世废除君主制，解散奥匈联盟，奥地利共和国成立。协约国和奥地利、匈牙利分别签署了单独的和平协议，将奥匈帝国占领的土地划归新近成立的捷克斯洛伐克和南斯拉夫、重建的波兰共和国，以及罗马尼亚王国和意大利；并勒令奥地利和匈牙利向遭到战争破坏的邻国进行赔偿。

目前实施货物、资本和劳动力自由流动的欧洲联盟（简称“欧盟”），被戏称为多国奥匈帝国模式和前神圣罗马帝国的复兴。许多奥匈帝国解体后出现的国家现在都是欧盟成员国。

奥斯曼帝国解体

1918年，信奉伊斯兰教的奥斯曼帝国已经支离破碎。

奥斯曼帝国是个多民族国家，领土主要集中在安纳托利亚，也向欧洲东南部和中东地区有所延伸。1908年推翻苏丹统治后，青年土耳其党人建立的政府曾经承诺进行民主改革，但专制统治从未改变。1918年11月停战协议签订前夕，奥斯曼帝国寿终正寝。

在1920年由协约国拟定的《色佛尔条约》中，协约国成员对奥斯曼帝国的领土进行了瓜分，其中希腊占领了奥斯曼帝国的爱琴海海岸线。

信奉基督教的亚美尼亚人曾在奥斯曼帝国的统治下惨遭杀戮，现在终于建立了自己的国家。依据1916年的秘密协议《赛克斯–皮科协定》，在当地人民拥有自治能力之前，奥斯曼帝国统辖的阿拉伯地区将成为英国（控制伊拉克、外约旦和巴勒斯坦）和法国（控制叙利亚和黎巴嫩）的托管区。这与费萨尔王子在英国上校T. E. 劳伦斯的鼓励下发动起义反抗奥斯曼帝国统治的初衷相悖——费萨尔王子要求直接独立。协定条款激怒了哈希姆王族和费萨尔王子，他们为了叙利亚的独立与法国开战，但以失败告终。遭到叙利亚驱逐的费萨尔接受了英属伊拉克托管区最高统治者的角色。

1917年的《贝尔福宣言》还为阿拉伯独立设置了进一步的障碍。英国外交大臣阿瑟·贝尔福曾向英国犹太人承诺，支持犹太复国主义者（犹太民族主义者）在其圣地巴勒斯坦建国，这一承诺导致了迄今为止世界上最棘手的地区争端——阿拉伯和以色列之间的冲突。

协约国对奥斯曼帝国领土的划分忽略了种族、宗派和部族差异，因此衍生了一系列严重后果。例如，伊拉克由三个前奥斯曼帝国的行政省合并而成，分别以什叶派、逊尼派和库尔德人为主。自此，这个国家频繁经历边境争端，以及与邻国伊朗的战争、什叶派和逊尼派穆斯林之间的内部冲突、针对反叛的库尔德人的种族灭绝运动和美国及其盟友的入侵等。直到今天，该地区形势仍然扑朔迷离。

浴火重生的土耳其

奥斯曼帝国政府签署了《色佛尔条约》，但加利波利的民族英雄穆斯塔法·凯末尔·阿塔蒂尔克对此予以拒绝。阿塔蒂尔克主张土耳其的穆斯林要在原有的领土安纳托利亚建立家园。但他的诉求遭拒，因为希腊宣称拥有安纳托利亚西部和东色雷斯地区的主权。而英国对君士坦丁堡的占领，引发了阿塔蒂尔克率领的土耳其民族主义力量反对希腊的独立战争（1919）。1923年，阿塔蒂尔克获胜，建立了现代土耳其共和国，定都安卡拉，阿塔蒂尔克出任总统。

图3　1918年达成和平协议后的欧洲、中东状况及1923年土耳其共和国的形成

战争期间，土耳其在俄国布尔什维克政权的支持下获得了安纳托利亚东北部。这一行为遭到美国总统伍德罗·威尔逊的强烈谴责，他曾设想在那里建立一个独立的国家，让信奉基督教的亚美尼亚人在摆脱奥斯曼帝国的统治之后休养生息。但土耳其的做法没有受到任何国际干预，阿塔蒂尔克对此发出这样的感慨：“可怜的威尔逊不明白，任何条款都无法保护没有刺刀、武力和荣誉守护的国家。”

这一事件完全暴露了国际联盟的弱点。土耳其边界最终在1923年的《洛桑条约》中得到认可。亚美尼亚被苏俄吞并，于1922年成为苏维埃社会主义共和国联盟（下称苏联）的一部分。

激进的俄国

由于战争损失、国内贫困和政府对工人阶层漠视，1917年2月俄国爆发革命。1905年俄国第一次革命后，沙皇尼古拉二世曾经做出让步，同意进行改革，但他从未兑现他的承诺。此时，人们纷纷指责尼古拉二世，把他当作俄国社会苦难的罪魁祸首，随即推翻了沙皇的专制统治。代替沙皇统治的革命民主主义临时政府一直在全球冲突中坚持战斗。更为激进的革命思想快速传播，导致了“十月革命”的爆发。在这次革命中，共产主义者——布尔什维克推翻了设在彼得格勒（圣彼得堡，1914年由帝国政府改名为彼得格勒，1924年布尔什维克将其改名为列宁格勒，1991年苏联解体后改回圣彼得堡）的临时政府。

布尔什维克是俄国社会民主工党的党内革命派，其成员自称为工人阶级的先锋，承诺工人将会获得食物、土地、工厂控制权以及立法权。其领导人弗拉基米尔·列宁曾因从事革命活动遭到沙皇流放，期满后出国。1917年，列宁在德国的秘密帮助下返回彼得格勒，德国人料定他会为彼时的俄国制造“麻烦”。正如德国所预料的那样，列宁无意让俄国继续参与“一战”，发动革命4个月后，他领导的政府于1918年3月在布列斯特–立陶夫斯克（今白俄罗斯境内）与德国等国举行和平谈判。

布尔什维克接管了前沙俄帝国的领土，内战随后爆发。在这场战争中，为了阻止白军（反共产主义联军，与布尔什维克的红军相对）的反扑，布尔什维克处决了俄国沙皇及其家人。尽管包括美国在内的外国力量对此进行了干预，但红军还是在1922年取得了胜利，并建立了苏联，这是一个由苏联共产党执政的联邦国家。

图4　1922年苏联成立时的俄罗斯、外高加索、乌克兰和白俄罗斯

苏联的政治理念建立在列宁和19世纪经济学家马克思的思想基础之上。布尔什维克旨在改变社会的资本主义特性，建立由工人阶级占统治地位的社会主义国家，即无产阶级专政国家。他们致力于确立苏联社会主义制度，并大力支持其他地区和国家的共产主义革命。他们的终极目标是建立共产主义社会，即无阶级、无国籍社会，以生产资料的共同所有和按需分配原则为特征。

有关苏联新政权和新社会的报道鼓舞了世界各地的工人阶级，并撼动了西方政府（尤其是美国）的根基。尽管俄国参与了第一次世界大战，也曾是协约国成员之一，但协约国拒绝承认布尔什维克政府，也没有邀请苏联参加凡尔赛的和平会谈。

斯大林的铁拳

1924年，列宁逝世。在权力斗争中，苏联共产党总书记约瑟夫·斯大林利用政治手段战胜了竞争对手、红军领袖列夫·托洛茨基，使其被迫流亡海外，后来托洛茨基遭到暗杀。

斯大林自此开始把控苏联。为了振兴苏联工业，斯大林在1928年开始推行第一个五年计划。这一经济计划为工厂工人制定目标，从富农（拥有土地的农民）手中夺取土地，建立集体农场。这些举措的失败造成了20世纪30年代的乌克兰大饥荒。在1953年去世前，斯大林一直是苏联的领导者，他曾发动“肃反”运动，并将数百万人流放到劳改营。

尽管斯大林的相关政策促进了苏联的工业发展，并在冷战期间积聚了与美国抗衡的强大军事力量，但这种计划体制的弊端也显露无遗。20世纪下半叶，苏联共产主义制度的吸引力逐渐减弱。斯大林的管理模式使英国作家乔治·奥威尔获得灵感，创作了反乌托邦小说《1984》，该小说出版于1949年。

中华民国

20世纪初的中国，社会动荡不安。腐朽落后的清政府不得人心，其曾经引以为傲的官僚体制臃肿无能，政府闭关锁国，面对列强的侵略毫无还手之力。因为《辛丑条约》而蒙受的耻辱促进了国内民族主义的发展壮大。

革命家孙中山是中国民族主义者的代表，他认为腐朽的清政府应该让位于民主共和国，中国要想赶超西方，必须借助现代化与工业化技术。

在1911—1912年推翻清政府的革命中，孙中山发挥了至关重要的作用，并于1912年出任中华民国临时大总统，结束了中国长达4000年的封建专制统治。随后，他领导中国国民党与军阀对抗，因为在动荡不安的战争时期，各路军阀已经控制了中国的大部分地区。

五四运动

1917年，中国作为协约国成员参与第一次世界大战，派遣10多万军队加入协约国阵营。这基于以下共识：战争结束后中方拿回德国占领的中国领土，比如东部沿海省份山东。美国总统伍德罗·威尔逊的和平理念使中国知识分子大受鼓舞，他们对《凡尔赛和约》寄予厚望。但结果出人意料，山东被转让给了日本，希望彻底破灭。

巴黎和会上中国代表团的外交失败引发了一场抗议。1919年5月4日，3000多名学生在北京举行示威活动。知识分子、爱国商人和工人随后加入，抗议活动在中国各个城市迅速蔓延开来，引发了新文化运动的开展。中国国内的民族主义情绪高涨，到处是抵制日货的浪潮。历史学家西奥多·H. 冯·劳厄认为这是中国第一次爆发爱国主义的政治风潮，并认为五四运动将中国引向了共产主义。

红色中国

西方各国对待中国的态度令孙中山深感失望，他转而求助于苏联的布尔什维克。1923年，布尔什维克先后帮助国民党及当时人数较少的中国共产党对抗中国军阀。

1925年，孙中山去世。他的继任者蒋介石利用军事力量及政治攻势统一全国，通过北伐战争击败了军阀。1927年，国民党的影响力进一步扩大。这时，出人意料的事情发生了：作为军事指挥官的蒋介石无情地背叛了自己的共产主义盟友。他的军队在上海大肆屠杀共产主义者，幸存者被迫逃往中国南方的偏远地区。蒋介石宣布国民党领导的政府才是这个统一国度的唯一合法政府，他的做法引发了国民党和共产党之间的矛盾。

与此同时，日本军国主义及其扩张野心昭然若揭。1931年，日本入侵中国的东三省，并扶植清朝末代皇帝溥仪建立傀儡政权。在日本入侵东三省并竭力控制该地区时，蒋介石正在全力镇压中国共产党。1934年，为了打破蒋介石军队的“围剿”，毛泽东（未来的中华人民共和国主席）率领共产党军队进行了长达25000里（12500千米）的长征，从江西南部出发，最后到达偏远的西北陕甘苏区。“万里长征”是一项伟大的壮举，毛泽东自此成为中国共产党的领导人。

1937年的日本全面侵华行为迫使国民党和共产党开始了暂时性的合作关系，在抗日战争中结成统一战线，共同对抗外敌入侵。

随着日军的推进，蒋介石政府放弃了上海。1937年12月，日本在南京对妇女和战俘实施的暴力行为震惊世界，史称“南京大屠杀”。日本对中国的持续蹂躏促使中国在1941年12月美国对日宣战之后加入同盟国一方，成为“二战”的参战国。

从参与“二战”到1945年日本投降，国民党和共产党的内部斗争从未停止。尽管拥有美国的支持，但国民党最终还是成为共产党的手下败将，并于1949年逃往台湾。毛泽东在北京宣布成立中国共产党领导的新政府。

超级大国的萌芽

“一战”后，欧洲各国因为经济倒退、基础设施破败而焦头烂额，他们倾尽全力进行恢复和重建；而美国却经历了经济上的大繁荣，这得益于同盟国为战争贷款支付的巨额还款和美国工业的高额利润。20世纪20年代的美国已经彰显出在这个世纪末成为世界超级大国的经济潜力。

战时起家的美国军工业，迅速扩展到电器、化工产品、汽车及相关产业，并辅之以高额的进口关税，限制国外竞争。这是哈定和柯立芝总统在任期间的政策，从1921年延续至1929年。美国公司接管了被欧洲各国忽略的客户和市场，并通过在证券交易所出售股票来提高资金筹集能力。

美国一边大力发展工业生产，一边通过分期付款的消费方式刺激公众消费，也就是允许人们贷款购买汽车、电话、收音机及节省劳力的家用电器。战争期间的宣传技巧被大量运用于商品广告宣传。20世纪20年代，美国人的汽车购买量再创新高，导致已有公路无法满足需求。于是，由私人投资的公路建设逐渐兴起（20世纪之前美国拥有的公路很少）。

在“咆哮的20年代”，人们无忧无虑，爵士乐和查尔斯顿舞风靡全美。F. 斯科特·菲茨杰拉德在1925年出版的畅销小说《了不起的盖茨比》反映了“爵士时代”的典型特征。1924年，美国的爵士音乐和爵士文化传到了欧洲。那里人们的生活水平正在改善。得益于社会住房保障计划，很多工人阶级住上了面积不大但配备电力及上下水管道的住房。由于20世纪上半叶科学家发现了有助于预防疾病的营养素（比如维生素），公共卫生状况也在不断改善。受到法国时装设计师可可·香奈儿的设计理念影响，从紧身胸衣中解放出来的女性开始穿上及膝裙或中性风格的服装。留着短发的叛逆女孩被称为“摩登女郎”。

1928年，新共和党总统赫伯特·胡佛宣布美国已经战胜贫困。然而，陷入困境的美国经济与他的信心百倍形成了鲜明对比：由于享受不到经济繁荣带来的诸多好处，美国农民和非裔黑人的生活依然困苦不堪；男女不平等，女性工资微薄；股市摇摇欲坠，随时可能崩盘，这可能使整个世界都陷入经济困境。

华尔街大崩溃

1929年10月29日，纽约的金融泡沫破裂，引发遍布全球的资本危机。市场监管的不规范导致股票价格暴跌。一天之内，人们出于恐慌而低价抛售的华尔街股票超过1600万股。银行关门，私企倒闭，投资者破产。美国紧急要回向英法提供的战争贷款。出于贸易保护主义设置的关税壁垒阻碍了外国商品的进口，使危机影响在全球范围内进一步扩散。

经济大萧条从此开始，影响大多数工业国家的大规模失业潮也就此出现。1929—1933年，世界贸易萎缩了65%（以美元价值计算）。纽约的失业工人高举“一周薪酬一美元”的标语走上街头，要求重新就业。1934年，席卷美国大平原的沙尘暴带来了更大的灾难，导致数千名来自俄克拉何马州的农民向西迁移，约翰·斯坦贝克在《愤怒的葡萄》（The Grapes of Wrath
）中描述了这个混乱的移民场景。

人们普遍认为美国总统胡佛是此次危机的罪魁祸首。1932年，民主党候选人富兰克林·D. 罗斯福取代了他的位置。罗斯福向美国人民承诺实施新政，包括进行改革、改善公共工程及取消不受民众欢迎的禁令（饮酒禁令）等。20世纪30年代末，“二战”的爆发刺激了工业发展，创造了更多的就业机会，美国的经济大萧条因此终结。

遍地开花的民主

经历“一战”的灾难之后，美国总统伍德罗·威尔逊鼓励饱受战争蹂躏的欧洲国家建立拥有更广泛政治基础的多党制民主政府，让人民在政府决策中享有更多发言权。在奥斯曼帝国的灰烬中重生的土耳其共和国，采用了议会制；脱胎于奥匈帝国、德意志帝国、沙俄边境的新生国家或重建国家大多采用代议制，比如捷克斯洛伐克、南斯拉夫、波兰、奥地利、匈牙利、芬兰、爱沙尼亚、拉脱维亚和立陶宛等。经历了激烈的战争之后，爱尔兰南部地区于1922年脱离英国独立，建立了自己的民主共和国——爱尔兰自由邦。尽管民主思想四处传播，但是它在面对暴力、镇压、强权精英的操纵、战争和经济萧条的影响时，仍给各国政府提出了巨大的挑战。

一些世界范围内比较成功的民主国家扩大了它们的公民权利。妇女因为战争时期的突出表现受到尊重，获得选举权。这在20世纪初还是颇具争议的问题，此时在大多数西方国家都已经司空见惯。为国家英勇作战的工人阶级要求和富人享有同样的权利，迫于公众压力，德国（1919）、荷兰（1919）、波兰（1919）、英国（1928）、土耳其（1934）、法国（1944）和意大利（1945）先后采用普选制。美国女性从1920年开始享有选举权；尽管1870年的宪法规定非裔美国人拥有选举权，但是对于他们参与选举的种种限制直到1965年才真正取消。

法西斯的丑陋面孔

20世纪20年代，意大利的民主体系崩溃，被称为法西斯主义的极右政治意识形态取而代之。法西斯主义者反对共产主义，这些民族主义者主张对国家利益的完全屈从（极权主义），是以牺牲民主和自由为代价的军国主义和精英主义统治。

意大利人认为《凡尔赛和约》中划归意大利的小块领土与高昂的战争代价不符。国内经济不稳很快导致了社会危机，被称为“红色两年”（1919—1920）。危机中诞生的法西斯主义者向公众做出承诺：阻止共产主义传播，使意大利重归荣耀。该组织的创始人是贝尼托·墨索里尼，他拥有暴力民兵组织“黑衫军”的支持。墨索里尼推崇武装斗争。1932年，他写道：“只有战争才能将人类的潜质发挥到极致，并将高贵的印记打在那些敢于面对的勇士身上。”他反对列宁和威尔逊主张的国际主义理念，认为这是“令人恶心的”。1925年，被尊为“国家救星”的墨索里尼对意大利实施一党制极权专政。在其扩张主义外交政策的指引下，意大利于1935年入侵埃塞俄比亚。“一战”期间本来相互对立的意大利和德国在反对共产主义和社会主义的斗争中逐渐靠拢，在1939年签署《钢铁条约》时正式确定了两国的友好关系，条约中承诺战时两国要相互帮助。

20世纪30年代，社会主义浪潮蔓延到了深受经济大萧条困扰的西班牙。1931年，在“一战”期间选择中立的西班牙成为共和国，选举产生了反对君主制的左翼政府，国王阿方索十三世流亡海外。1936年，弗朗西斯科·佛朗哥将军领导的右翼民族主义者发动军事政变，随后西班牙的国内政治斗争达到高潮。这场政变使四分五裂的西班牙陷入内战。佛朗哥与西班牙民族主义者得到了纳粹德国、法西斯意大利以及君主主义者、罗马天主教会、军队和地主们的大力支持。民族主义者坚信他们是在捍卫西班牙的传统，以对抗具有社会主义倾向的左翼政府——该政府从贵族手中夺取土地，把教育从天主教会转向世俗机构，并试图削弱军队力量。

西班牙内战的另一方是共和党人（“效忠派”），他们忠于左翼共和国，得到了苏联和墨西哥的共产主义者的支持，以及法国的非官方援助。法国害怕一旦西班牙落入民族主义者手中，自己就会遭到法西斯势力（德国和意大利）的重重包围。来自世界各地的理想主义者、社会主义者和共产主义者纷纷加入这场反对法西斯主义的斗争。共和党人认为他们是在捍卫民选政府。1943年，英国作家乔治·奥威尔记录了他与其他共和党人的经历：“在这里，我们是革命军队的战士，保卫民主不受法西斯的破坏。我们是为正义而战。”最终，装备精良的民族主义者获胜。自1939年开始，佛朗哥开始了对西班牙长达36年的专制统治。

佛朗哥的独裁统治无情镇压了所有反对派，但在他1975年去世之后，他推崇的政治体制也随之终结。国王胡安·卡洛斯一世是佛朗哥生前选择的继任者。在卡洛斯一世的支持下，西班牙逐渐向民主政体过渡，转变为君主立宪制国家。佛朗哥的雕像和纪念碑遭到拆除；至今，西班牙民众还在谴责佛朗哥统治期间发动的血腥谋杀和侵犯人权的恶行。

陷入危机的魏玛共和国

“一战”结束时，德国受到失败的打击而摇摇欲坠。德国民众处于饥饿线上，不断发起反抗行动；社会经济一片狼藉。发生在乌克兰基辅的水手叛乱引发了德国的“十一月革命”（1918年11月—1919年8月）。这是一场不流血的和平革命，导致德皇退位，新生民主政府成立。

新成立的魏玛共和国承担了重建家园的艰巨任务。德国国会（议会）的执政党——社会民主党认可改革的必要性，但德国到底需要什么程度的改革？以社会活动家罗莎·卢森堡为代表的激进社会主义者试图建立“无产阶级专政”，但不采用苏俄的模式。1918年12月，卢森堡和她所属的革命团体斯巴达克同盟成立了德国共产党，致使柏林的斯巴达克同盟成员与自由军团矛盾加重。右翼民族主义者和饱受战争摧残的士兵发生冲突，因为这些士兵憎恨共产主义者和左翼政治。混乱中，政府放弃了首都柏林，在魏玛建立了议会（1919—1933），魏玛共和国因此得名。斯巴达克同盟成员遭到逮捕，无力反抗自由军团的卢森堡与其他领导人被杀害。

1919年6月，魏玛政府因为签署《凡尔赛和约》受到严厉谴责。1920年3月，右翼记者沃尔夫冈·卡普在军队和自由军团的支持下，抓住时机占领柏林，这就是旨在建立右翼民族主义政府的“卡普暴动”。恰在此时，1200万德国工人举行大规模罢工，使全国陷入瘫痪，魏玛民主政府得到喘息之机。

1923年，魏玛政府面临破产。因为德国拖欠战争赔款，法国和比利时军队占领了德国工业区鲁尔山谷。此举进一步抑制了德国经济，恶性通货膨胀加剧，德币马克严重贬值，中产阶级储蓄大幅缩水。1923年，年初价值250马克的面包，到了11月已经涨到2000亿马克。德国人被迫使用手提箱领取工资，纸币变得一文不值，人们甚至把纸币当作引火材料。

恶性通货膨胀造成的种种困难导致了政治上的两极分化，频发的反叛被军队迅速镇压。巴伐利亚的极右势力获得了准军事组织的支持，他们计划在退役士兵阿道夫·希特勒的领导下进军柏林，开启德国的独裁统治，就像墨索里尼1922年在意大利带领法西斯分子所做的那样。但是，希特勒未能获得德国军方的支持，他于1923年11月8日在慕尼黑一家啤酒店发动的“啤酒馆暴动”很快被警察武力镇压。希特勒因此遭到监禁，危机暂时平息。

1924—1929年期间，德国的货币价值逐渐趋于稳定，“咆哮的20年代”这个说法也见证了德国经济发展的成效。议会民主制和共和政体幸存下来，但1929年的纽约华尔街股灾却越来越近。

纳粹的崛起

1929年的经济大萧条使德国陷入新的经济危机，阿道夫·希特勒即将崛起。1923年慕尼黑“啤酒馆暴动”后，希特勒被判处5年监禁。实际上，他的真正刑期不到9个月。在魏玛共和国早期，希特勒已经成为德国纳粹党（民族社会主义德意志工人党）的重要成员。在纳粹准军事部队——纳粹冲锋队的支持下，他发动了反对共产主义的运动。为了模仿意大利墨索里尼的法西斯分子身着黑衫的传统，纳粹冲锋队身着棕色制服，其成员来自支持纳粹的自由军团和其他暴力团体。

经过纳粹宣传部部长约瑟夫·戈培尔的鼓吹，纳粹党于1933年1月获得民众支持，希特勒成为德国总理，领导联合政府。一个月后，国会大厦毁于一场大火。希特勒因此对共产党人横加指责，并以火灾为由动用紧急权力。希特勒废除了德国国会，他所憎恨的民主政府就此终结。同年3月，纳粹警察把共产主义者、社会主义者和工团主义者发配到达豪集中营服苦役，这是纳粹建立的首个集中营。

《凡尔赛和约》承诺的战争赔款大大限制了德国经济的发展，希特勒认为这是德国的奇耻大辱。1933年，他不再偿还战争赔款，他的追随者因此大量增加。为了加强纳粹对德国的控制，他鼓励支持者焚烧一切“与德国无关”的印刷品，包括犹太人和左翼作家撰写的书籍。1934年，他开始大肆谋杀政敌，其中包括纳粹冲锋队队长。此举使德国军队站到了希特勒一边，史称“长刀之夜”。

1934年，德国总统保罗·冯·兴登堡去世，希特勒自封为第三帝国元首领袖，第三帝国是纳粹德国的自我称谓。（第一帝国指中世纪的神圣罗马帝国，第二帝国指1871—1918年的德意志帝国。）

在1939年之前的几年中，许多德国人认为希特勒的独裁统治带来了积极的经济变革。希特勒利用宣传树立起了德国“救世主”的形象，他在消除帝国反对者的过程中赢得了民众的狂热支持。

对纳粹无比忠诚的准军事安全部队，即身着黑色制服的纳粹党卫队，对希特勒的任何意愿都会予以野蛮执行。在极端种族主义者海因里希·希姆莱的领导下，党卫队的队伍迅速壮大，发展成党卫军，并控制了德国警方。武装党卫军成员被编入特种部队，而普通党卫军则控制警方，负责处理“种族”问题。截至1939年，100万纳粹党卫军中，就有25万人接受了种族仇恨教育及对元首的忠诚教育。

德国公然违背《凡尔赛和约》，重整军备，而希特勒向世人保证，军事集结完全是出于国家防御的目的。尽管1936年柏林主办了奥运会，但当时的希特勒实则忙于完善德国扩张和发动战争的秘密计划。他对高级将领们说：“德国需要更大的空间，以保护德国人民并使其繁衍。”希特勒的另一个目标是对犹太人进行最后清算。

4 全面战争的爆发

“二战”卷入了61个国家，约涉及全球人口的3/4。主要参战国为此投入了全部经济和工业资源，倾尽了全体国人的努力。1928年，苏格兰细菌学家亚历山大·弗莱明发现了抗生素。尽管弗莱明的发现很及时，拯救了无数受伤或存在感染风险的士兵，但这场战争的伤亡人数前所未有：据估计，有2500万士兵、水手和飞行员丧生；死亡的平民更多，人数在3000万到6000万之间。此外，作为第二次世界大战的一部分，日本侵华战争致使中国平民的死亡人数高达3000余万，双方军事人员死亡人数超过400万。

敌对状态结束后，世界呈现出新的地缘政治版图：共产主义在东欧占主导地位，美国成为超级大国，而西欧对全球事务的影响减弱。

战争准备阶段

1936年，希特勒开启了德国扩张军备的第一步——控制德国西部的莱茵兰工业区，该地区自第一次世界大战结束后一直由协约国控制。两年后，德国公然违背《凡尔赛和约》相关条款，实现德奥合并，德国与奥地利成为一体（奥地利人也讲德语，是希特勒的故乡）。“一战”结束前成立的国际联盟，试图阻止德国的扩张进程，但事实证明无效；协约国成员英国与法国则希望通过绥靖政策避免大范围战争的再次爆发。然而，德国得寸进尺，再次无视《凡尔赛和约》的附加条款，扩充军备，组建军队，并投资研发现代化坦克与飞机。英国、美国和苏联试图通过提高自身军事实力来对抗德国的潜在威胁，全球经济随之呈现出短暂的繁荣发展的态势。

希特勒希望欧洲所有讲德语的国家都能并入德国，并明确表示他打算接管捷克斯洛伐克的德语区——苏台德区。1938年9月，英、法与德国签署了《慕尼黑协定》，以希特勒不再提出扩张要求为条件，认同希特勒吞并该区域。英国首相内维尔·张伯伦宣称该协议“为我们的时代带来了和平”。但数月后，希特勒要求波兰割让波罗的海的自由港但泽（今格但斯克）和另一部分领土，被波兰政府坚决拒绝。

联盟形成

1936年，德国和意大利首先结成联盟：柏林——罗马轴心。1939年5月，他们签署的《钢铁条约》强化了这一联盟。出人意料的是，德国与苏联在同年的8月份达成了《苏德互不侵犯条约》。1940年9月，日本与德国、意大利结成了三国同盟（Tripartite Pact）
(此处的“三国同盟”与此书31~32页所指不同。——编者注)

，被称为轴心国。

法国和波兰早在1921年就已结盟。1939年，英国也同意以正式军事盟友的身份支持波兰。因此，当德国在1939年9月1日入侵波兰时，英国立即对德宣战。

闪电战

希特勒为战争做好了充分的准备，战争爆发前夕的德军拥有250万兵力、5个装甲师（坦克师）、1000多架空军战斗机和轰炸机。当苏联红军从东线进入波兰时，由于双方力量悬殊，1939年10月6日波兰全境被占领。“闪电战”是德国在战争前期部队推进的主要模式。借助现代化机械设备，辅之以空军的覆盖性打击，装备精良的德国战争机器采用闪电战战术，顺利碾轧比利时、荷兰、卢森堡、丹麦和挪威。这些国家中没有哪个具备匹敌第三帝国的能力，荷兰军队甚至连坦克都没有。

图5　德军穿越比利时奔赴法国的推进路线

法国沦陷

法国采取的战术与闪电战形成鲜明对比，他们将庞大且装备精良的军队驻扎在马其诺防线后，这条防御工事从阿尔卑斯山脉一直延伸到靠近卢森堡的比利时边境。

“二战”爆发前，英国的征兵制度已经开始实行。1940年5月初，随着纳粹军队向法国推进，一支英国远征军加入法国和比利时军团，准备抵御德国的进犯。但盟军的作战计划有一个弱点：法国人认为马其诺防线坚不可摧，因此在很多地方疏于防卫。事实证明该防线对于德国人来讲几乎形同虚设，德国装甲坦克在阿登森林顺利推进，如入无人之境。

德军装甲部队先把盟军打散，机动步兵紧随其后，将部分盟军部队困在海岸上。1940年6月，意大利加入德国战团，纳粹仅仅用了6周就占领了法国全境。流亡英国的夏尔·戴高乐将军领导了“自由法国抵抗运动”；而“一战”中凡尔登战役的法兰西英雄——菲利普·贝当元帅在维希成立了法国傀儡政府，避免了第一次世界大战的悲剧重演。

秘密战争

自由法国抵抗组织和其他党派运动的成员来自各行各业，其中包括法国哲学家让–保罗·萨特。后来，他和伴侣西蒙娜·德·波伏瓦对存在主义做了不懈的探索。许多抵抗组织的领导人都在战后政治生活中担任重要角色，比如约瑟普·铁托后来就成为南斯拉夫的终身总统。

对于法国间谍和游击队员来说，抵抗运动的风险极高：德国纳粹党卫军（纳粹党的精英兵团）通常会处决被捕者并对抵抗组织进行血腥报复。1942年，党卫军高级官员赖因哈德·海德里希在捷克斯洛伐克遭到暗杀，党卫军因而将事发地利迪策村的200多人全数杀光。

武装游击队主要通过在欧洲德占区开展游击战，打击德国人。常见的打击形式包括暗杀、破坏和起义，比如分别于1943年、1944年发生在波兰华沙犹太人区的两次起义。1944年8月，自由法国抵抗组织奋起反抗占领巴黎的德军，并在当月的晚些时候为巴黎解放做出了重大贡献。面对德军的入侵，保加利亚选择了间接抵抗：进行政治抗议，阻止德国驱逐犹太人；在1944年盟军发动欧洲解放战争后，通过铁路运输网络的消极怠工阻碍了德国军队的快速调动。成千上万的敌占区普通民众纷纷采取力所能及的行动，参与抵抗运动。他们隐藏无线电、传递信息和向盟军报告德军行踪。

为了向抵抗运动提供帮助或获取重要信息，盟军向敌人后方空投间谍和特工。他们携带的某些装置就像“007”系列电影中使用的一样不可思议，比如在老鼠尸体内放置炸弹等。

敦刻尔克撤退

事实证明，希特勒的坦克和机动步兵坚不可摧、所向披靡。1940年5月下旬，英国远征军被困于法国北部海岸的敦刻尔克。但希特勒此时并没有派遣地面部队跟进，反而让他们撤退，命令德国空军轰炸地面盟军。这使盟军有了短暂的喘息时间，英国皇家空军及时抵达，对地面部队进行保护，这也给了英军向民众求助的机会。

从稚嫩少年到耄耋老人，民众不分长幼全员出动；渔船、救生艇、游艇，不论类别全部下水，组成浩浩荡荡的船队，多次横渡英吉利海峡，把英国、法国和比利时的士兵从敦刻尔克海滩上救了回来。这是一场失败中的胜利：尽管盟军的大部分装备被迫丢弃，大多数（但不是全部）军事人员还是获救了。放眼当时的整个欧洲战场，唯有英国还在以举国之力，与纳粹展开不屈不挠的正面对抗。

不列颠战役

1940年5月10日，张伯伦辞职，温斯顿·丘吉尔成为英国首相。7月，不列颠战役拉开序幕。尽管德军的空袭常常照亮整片天空，但丘吉尔领导下的英国正面临最黑暗的日子。起初，德国空军只对军事基地进行轰炸。到了9月，闪电战开始了，德军对伦敦和其他城市实施夜间突袭。纳粹德国空军司令赫尔曼·戈林曾经声称，他领导的空军将为德国入侵英国扫清道路，但他的计划以失败告终。尽管英国皇家空军及其盟友的飞机数量不及德国，但他们的顽强抵抗导致德军的攻击成本攀升，德军最终被迫降低攻击强度。同年10月，希特勒放弃入侵英国的计划，而英国皇家空军的防御战是这场战争中的关键节点之一。丘吉尔专门做了一次著名的演讲，赞扬英国皇家空军：“从未有如此之少的人，为如此之多的人，做出如此之大的牺牲……”

1941年后，尽管德国空军的作战重点转向了苏联战场，但他们对英国的空袭从未停止。英国在欧洲本土没有驻军，因此空军轰炸是有效破坏敌人军事或工业目标的唯一途径，但常规轰炸行动不够精准，而且极其危险：能够真正击中目标的次数很少，英国皇家空军的损失却很大。于是绰号“轰炸机”的英国空军元帅阿瑟·哈里斯爵士提出了一种新型的空战模式——区域轰炸，也就是现在所说的“地毯式轰炸”。

1942年春，哈里斯的空袭计划开始实施，英国对德国工业城市科隆进行实验性空袭，一共出动1000多架战机，摧毁了2.4平方千米的区域，其中仅有39架英国战机因为敌机或高射炮（从地面发射的防空火炮）的攻击而葬身火海。

穿孔沉船

在欧洲本土开战之前，英德海军早在大西洋战役中就已有过交锋。1939年9月3日，在德军入侵波兰两天之后，德国U型潜艇击沉了英国邮轮“雅典娜号”，117名乘客及船员丧生。从那时起，英国舰队组成护卫队，为过往船只保驾护航。1939年10月，德军取得了轰动一时的成功：编号为“U–47”的U型潜艇潜入位于斯卡帕湾的英国海军基地，使用鱼雷击沉了“皇家橡树号”战舰，造成833人死亡。同年12月，英国皇家海军对德军进行了报复性打击，重创了停泊在乌拉圭蒙得维的亚港的“斯佩伯爵号”。这艘常在大西洋上发动突袭的舰艇随后被舰长炸沉，以免落入盟军之手。如今在蒙得维的亚港口依然可以看到部分船体的残骸。

为了封锁海面，双方在沿海地区铺设水雷。炮舰在海上玩起了“猫捉老鼠”的游戏。由于U型潜艇的攻击，盟军总共损失了多艘百万级吨位的船只。1940年9月，美国以租借英国海外军事基地为条件，向英国转让了一批装备精良的驱逐舰，使英国皇家海军的实力有所壮大。次年，美国和英国签订正式的租借协议，美国的飞机、坦克和枪支源源不断地租借给盟军使用。美国总统罗斯福戏称美国为“民主的军火库”。

运用“狼群战术”的U型潜艇作战时，必须借助恩尼格玛密码机对报文进行编码，传递盟军船只位置、兵力分布信息或发布攻击命令。1941年，盟军截获了德军的一部恩尼格玛密码机，驻扎在白金汉郡布莱切利公园的盟军密码破译人员立即尝试解密德军信息。U型潜艇的噩梦自此开始。因为密码信息被破译，盟军的大西洋船队拥有了绝对优势，他们可以轻松躲避锁定目标的U型潜艇。到1943年5月时，盟军已重新掌握大西洋的主导权。德国入侵苏联之后，海上对峙主要集中在北极地区，以防盟军向苏联运送武器装备。

冻结纳粹的推进步伐

英国皇家空军的誓死捍卫使希特勒止步于英吉利海峡，他继而转向巴尔干半岛和更远的东方。有些国家加入了德国、意大利和日本的轴心国体系，如保加利亚；而其他国家则被征服，比如希腊和南斯拉夫。1941年6月，希特勒开始实施“巴巴罗萨计划”，出动400万军队，攻打他的老盟友斯大林领导的苏联，他派出了有史以来规模最大的入侵部队。希特勒对苏联发动进攻的动机如下：共产主义是纳粹主义的天敌，德国和苏联之间的互不侵犯条约只是权宜之计；在希特勒看来，俄罗斯人（斯拉夫人）属于“下等人”，如果德国占领了苏联，饿死的俄罗斯人会为更多的雅利安人腾出空间；当然，德国也对俄罗斯丰富的自然资源垂涎已久。

起初，闪电战无往不利，德国人采用钳状阵型向前推进，撕破了苏军备好的大型“口袋”。到了1941年12月初，德军已经占领了苏联的基辅和哈尔科夫等城市，开始围攻列宁格勒，距离莫斯科仅30千米。就在此时，苏联冬季的严寒冻结了德军前进的步伐。显然，苏联红军对严寒的准备更加充分，他们集结军队，实施反攻，成功地逼迫轴心国军队撤离莫斯科。然而，希特勒并不认同军事顾问建议的战术撤退计划。

斯大林格勒战役

1942年6月，希特勒分别对高加索地区和工业重镇斯大林格勒（现名伏尔加格勒）发起两轮新的攻击。他们遭到了顽强的抵抗，街头巷尾，房前屋后，战斗无处不在。绝望的守军被德军逼退到伏尔加河边的狭窄地带。但由于战线拉得过长，德军也付出了惨重的代价。

接着，苏联红军突然采取行动，由周围乡村向城市发动反攻，里外夹击，冲破德军侧翼，包围了斯大林格勒的纳粹军队，把希特勒打得措手不及。接下来的两个月，德军在冰天雪地里忍饥挨饿，难以为继，于是德军违抗总部命令，缴械投降。

斯大林格勒战役致使将近200万士兵死亡、被俘和失踪。据估计，苏联平民的伤亡人数也高达4万。这次战役被希特勒视为奇耻大辱。更重要的是，苏联的胜利阻止了纳粹前进的步伐。这是“二战”的重大转折点，从此盟军形势大好。苏联红军步步紧逼，德军节节败退。1943年7月5日，两军在库尔斯克进行了史无前例的坦克大战，苏联再次获胜并乘胜追击。不到一年后，苏军攻入柏林。

捕猎“沙漠之狐”

“二战”伊始，英国控制了地中海的海上战略要道：西部的直布罗陀海峡和东部的苏伊士运河。意大利一直怀有向非洲扩张领土的野心。1940年年末，意大利从其殖民地利比亚向埃及发动攻击。意大利的袭击招致了一场灾难：截至1941年年初，几乎所有意大利在非洲的领土都被英国占领，还有13万人被俘。1941年5月5日，埃塞俄比亚国王海尔·塞拉西回国。他自1936年意大利征服埃塞俄比亚以来，一直流亡海外。

德国在征服了巴尔干半岛和希腊之后，转头援助意大利。1941年2月，德国陆军元帅埃尔温·隆美尔率领的德意志非洲军团（被称为“沙漠之狐”）抵达北非，将盟军逐出利比亚。经过一系列的坦克和装甲车激战，战场形势发生变化，之前一直向前推进的英军退回西部沙漠地区。战争期间，利比亚港口城市图卜鲁格曾数次易手。

战争打响之初，澳大利亚和新西兰联军就已奔赴北非战场。1941年，澳新联军被隆美尔率部困在图卜鲁格，这也是纳粹鼓吹家“呵呵勋爵”最初把他们蔑称为“沙漠之鼠”的原因。后来，澳新联军欣然接受了这个绰号。

1942年6月，隆美尔发动了新一轮进攻。在离埃及的亚历山大港不远处发生的第一次阿拉曼战役结束之后，德军的攻势受到了遏制。不然的话，隆美尔可能会继续向前推进，占领苏伊士运河，进而获得中东地区的石油供应，这会对英国极为不利。

1942年8月，该地区盟军迎来了一名新任指挥官——伯纳德·蒙哥马利将军。同年10月，盟军在蒙哥马利的指挥下发动了一场毁灭性攻击。在第二次阿拉曼战役中，他们击败了隆美尔的坦克装甲师；在接下来的4个月里，蒙哥马利乘胜追击，尾随轴心国部队穿越北非，经过利比亚，最后把他们逼至突尼斯的马雷特防线之外，取得了沙漠战争的决定性胜利。

1942年11月，北非战场进入收尾阶段，盟军开始实施“火炬计划”，试图用钳状阵型突破德国和意大利的防线。美军和英军登陆由法国维希政府控制的摩洛哥和阿尔及利亚，而乔治·S. 巴顿将军则带领美军占领战略要地卡萨布兰卡港。在摩洛哥，通敌卖国的法国维希政府反对盟军进驻；但在阿尔及利亚，自由法国抵抗组织奋起反抗，控制了维希政府。

盟军的计划收到了满意的效果。1943年5月，突尼斯的轴心国军队投降。后期的沙漠战争是盟军整体战略部署的重要一部分。它有效缓解了苏联战场的压力，俘虏了大批作战经验丰富的轴心国部队，并为盟军进攻意大利提供了跳板。1943年7月，盟军攻击西西里岛，他们占领了该岛，但未能阻止轴心国军队逃往意大利本土。

1943年7月24日，意大利政府改变立场，逼迫墨索里尼下台，并于9月3日与同盟阵营的国家签署停战协议。在随后的混战中，德军救走了墨索里尼，并试图填补意大利防线的空白；盟军对墨索里尼展开全力搜捕，最终止步于意大利北部的山区。直到1945年5月2日，意大利的轴心国军队才全部投降。

红太阳冉冉升起

1905年，日本帝国击败俄国，自此登上了世界历史的舞台。1910年，日本对朝鲜实施殖民控制，这是日本意欲推行亚洲政治及军事扩张计划的重要举措。

参与第一次世界大战促进了日本经济的增长，但20世纪20年代后期的全球经济大萧条促生了极端民族主义，就如在意大利和德国发生的那样。西方对日本的影响并没有削弱日本的传统武士道精神：勇敢、服从和严格的纪律。对于日本人来讲，投降是一件不可想象的事情，一名士兵一旦被俘，就会颜面扫地。

1931年，日本占领中国东北；1937年，日本全面发动侵华战争。训练有素的日本军队先后占领北平、上海，随后抵达当时的国民政府所在地南京，他们恣意奸淫妇女，四处滥杀无辜，制造了“南京大屠杀”惨案。然而，日本是无法征服中国的。

美国担心日本的力量过度扩张，故而在太平洋部署了潜在的制衡力量——在夏威夷的珍珠港创建了强大的海军。1940年，美国实行选择性征兵法案，尽管美国没有参战，但美国志愿军自战争伊始就在与盟军并肩作战。

日本早已垂涎欧洲各国在太平洋的殖民地拥有的丰富资源，于是进军印度支那的维希法国属地，为占领缅甸、马来半岛和新加坡（英国在远东的权力中心）建立跳板。当时的英国深陷欧洲战事，无暇东顾，于是美国成为日本在太平洋地区的最大威胁。

突袭珍珠港

日本认为美国无法承受远距离作战之苦，因此，日本一边与美国进行和平谈判，一边向珍珠港派遣潜艇与航空母舰。1941年12月7日凌晨，日军对美军基地发动突然袭击。超过2330名美国人因此丧生，停机坪上的飞机几乎悉数被毁，舰队伤亡惨重。好在袭击发生时，三艘美国航空母舰正在出海，得以幸存，后来它们成为美国新舰队的核心力量。但是，成功偷袭珍珠港也为日本带来了灾难。它扑灭了美国民众试图保持中立、远离太平洋战场的幻想，美国决意对珍珠港事件实施报复。

1941年12月8日，美国总统罗斯福发表演说，称该袭击事件是美国“永远的耻辱”。一小时后，美国正式对日宣战。

尽管来自不同国度的军队（特别是来自澳大利亚和新西兰的军队）早已身赴太平洋地区参战，但日本袭击珍珠港之后，美国成为西南太平洋地区盟军战场的总指挥，使西南太平洋升级为“二战”的主战场之一。

日本的帝国梦

对于日本人来讲，1941年12月非常忙碌。他们连续发动了几次攻势：攻占马来半岛北部，占领香港，在另一次偷袭中摧毁了驻菲律宾的美国空军基地，并派兵进驻菲律宾。

位于马来半岛南部的英国殖民地新加坡，在人们眼中几乎坚不可摧。英方认为新加坡北部的茂密丛林形成了天然屏障，使其不易遭到陆路攻击，所以新加坡的重型大炮布防全部面向大海。但日本轰炸机仅仅用了一个小时，就摧毁了新加坡的海军核心力量——一艘巡洋舰和一艘战列舰。日本人一边利用空袭制造混乱，一边派兵从北方抄近道穿过丛林屏障。驻扎在新加坡的盟军人数是日本侵略军的三倍，但他们严重高估了日本人的兵力，而低估了日本人的策略。1942年2月，盟军战败，来自英国的珀西瓦尔将军缴械投降。对于英国来讲，这是一种耻辱：此前从未有如此多的兵力，向如此少的敌人投降。

中途岛海战

1942年年初，日本捷报频传。菲律宾、缅甸和荷属东印度群岛（今印度尼西亚）先后被日本吞并。东印度群岛的石油对于日本来讲属于意外之喜。日本还派兵进驻了其他地区，包括新几内亚、澳大利亚北部的所罗门群岛、马绍尔群岛和吉尔伯特群岛以及更北的威克岛。日本对澳大利亚北部频繁发动空袭，妇女和儿童被迫疏散到遥远的南部地区。同年6月，日本将注意力转向驻扎在中途岛（位于太平洋中部）的美军。

此时，美军拦截了日本的无线电通信，美国空军和海军增援部队及时赶至中途岛。日本的进攻被击退，日方损失惨重。日本自此一蹶不振，再没有取得过重大战役的胜利。

镇压帝国恶龙

从1942年起，同盟国占据了主动，几条战线同时发力，向日本施压。在太平洋西南部，盟军把日本逐出所罗门群岛的瓜达尔卡纳尔岛和新几内亚；盟军夺回了菲律宾，最终攻占日本南部的冲绳。

盟军在太平洋中部发动了一系列两栖攻击，史称“跳岛战术”。盟军与日军近身搏斗，夺回了一个又一个岛屿，并因此获得了可以用来轰炸日军的军事基地。这些部队随后参加了1944年10月爆发的莱特湾海战。这次战役发生在菲律宾近海，是历史上规模最大的海战。日本海军和空军已经无力阻止盟军进攻，绝望之中，日本的神风突击队发动自杀式空袭。与此同时，缅甸的自卫反击战促使东南亚全线解放，但日本依然拒绝投降。

终极解决方案

希特勒领导的纳粹党之所以能在1933年执掌德国，部分原因是他们把德国的经济困境归咎于犹太人。希特勒的种族主义哲学认为雅利安人是优良人种，而德国有责任消灭像犹太人这样的“劣等”种族。1933年希特勒成为第三帝国总理之后，立即颁布了针对犹太人的相关法律。随着法西斯的控权，向外移民的犹太人人数急剧增加。阿尔伯特·爱因斯坦沦为难民，他于1933年离开柏林；西格蒙德·弗洛伊德亦不例外，他于1938年离开奥地利。但是还有数以百万计的犹太人并没有他们这样的先见之明，也没有那么幸运。

1938年11月9日晚，犹太人企业和犹太教堂遭到攻击，史称“水晶之夜”（“碎玻璃之夜”）。纳粹开始限制犹太人向国外移民，后来又把犹太人赶到贫民区或囚禁在集中营。

早在1933年，纳粹就在德国达豪设立了首个集中营，用来关押政治犯。关押群体的范围很快扩大到包括犹太人、吉卜赛人在内的少数民族等。战争爆发后，集中营沦为劳改营，用于关押战俘、斯拉夫人、犹太人以及其他纳粹认为是“劣等”的群体。在由党卫军控制的集中营里，忍饥挨饿、饱受折磨几乎是司空见惯的事，但更糟糕的事情还在后面。

1941年12月，纳粹党卫军开放在波兰兴建的切姆诺死亡集中营。一个月后，纳粹领导人在柏林召开万湖会议，讨论所谓的欧洲犹太人问题的“终极解决方案”。他们的最终方案是种族灭绝：建立更多的死亡集中营，并用工业化手段消灭犹太人。他们一共建立了5个死亡集中营，地点都在波兰，其中就有奥斯威辛集中营。有些集中营面积太大，以至于不得不在营地内部修建火车线路。犹太人被塞入运牛的卡车运往集中营时，常被告知要把他们重新安置在东部地区，但结果可能是直接被卸到集中营的毒气室。在波兰和维希法国这样的德占区，当地警察还会协助纳粹圈禁犹太人并把他们驱赶到集中营。

大屠杀期间，约有600万犹太人遭到杀害（据估计，其中78%的犹太人死于欧洲纳粹占领区），约有500万名其他囚犯在死亡集中营丧命。这是史无前例的种族大灭绝。

霸王行动

1944年6月6日，盟军公布了同盟国首次正式会议关于“霸王行动”的相关决定：“盟军的海军力量将在德怀特·D. 艾森豪威尔将军的指挥下，依托强大的空军支持，在法国北部海岸登陆。”

盟军对欧洲的反攻终于拉开序幕。1944年6月6日是个星期二，这一天被称为“诺曼底登陆日”（D-Day）。当天，由7000艘船组成的庞大舰队将盟军运抵诺曼底海滩，开始了解放西欧的历程。“霸王行动”试图迷惑德军，让德军误以为盟军会从东面的加来海峡发动进攻。诱敌之计大获成功，德军的集中防御力量被调离诺曼底。即便如此，拥有绝对空中优势的盟军在建立滩头阵地之前还是经历了残酷的浴血奋战：他们在着陆点大约伤亡了15000人。

几周后，盟军突破德军防线，向内陆急速推进。1944年8月25日，巴黎解放。随着苏联从东线向德国进发，盟军穿过比利时进入德国北部。在阿纳姆，盟军未能占领莱茵河上的桥梁，于是希特勒在12月发动了最后一次反击，这就是著名的阿登战役。该战役发生在阿登地区，希特勒几年前正是经由此地攻入了法国。

德国反击失败，盟军由此挺进德国。1945年4月，苏联红军逼近柏林；4月30日，希特勒在地堡自杀身亡。5月7日，纳粹德国无条件投降。

“小男孩”和“胖子”的攻击

尽管盟军在欧洲战场上捷报频传，但日本仍然顽固地拒绝承认失败。1945年7月，因日本屡次负隅顽抗，受挫的盟军通过了《波茨坦公告》，呼吁日本投降，警告他们不要自取灭亡。日本政府仍然拒绝接受和平提议。8月6日，美国轰炸机向日本广岛投放了第一枚原子弹，名为“小男孩”；三天后，向长崎投放了第二枚名叫“胖子”的原子弹。成千上万的日本人即刻丧生火海，更多的民众死于辐射。遭受两次毁灭性攻击之后，日本裕仁天皇宣布投降。9月2日举行了正式的投降仪式，战争宣告结束。

原子弹通过引发铀原子内部的链式反应产生爆炸，是基于量子科学和核物理学研究的杀伤性武器。这两门学科曾被纳粹污蔑为“堕落的犹太科学”。美国通过“曼哈顿计划”对此展开秘密研发。1945年，项目负责人罗伯特·奥本海默在目击了原子弹的引爆测试之后，引用印度教经文《薄伽梵歌》感慨道：“我变成了死神——世界的破坏者。”原子弹是战时军备研究的最大成果，但它也展示了和平时期利用核能的潜在可能性。1969年将“阿波罗二号”送上月球的火箭，就直接源自纳粹德国在战争期间发射V2导弹时使用的技术。

浩劫余波

和平到来时，欧洲已是一片废墟，大约600万人流离失所、无家可归；亚洲的难民更是不计其数。大量城镇被破坏，战后国界也被重新划分，这意味着许多人不愿或不能重返家园。

随着德国和日本受到战时侵占区的讨伐，世界权力中心发生了急剧变化，由西欧转向美国和苏联。新的国际联盟及国际集团形成。而且，国际社会有史以来第一次对战犯进行了关押和审讯。

5 世纪中叶的全盛时期

第二次世界大战结束时，欧洲大部分地区和亚洲部分地区的经济几乎处于崩溃的状态。多个国家的工业基地被毁，村镇和城市亟待重建。但美国由于在战争期间向同盟国大量出售军事装备，工业实力骤然增长。1945年，美国成为世界上最富有的国家，铁矿石产量占全球总产量的43%，粗钢产量占45%，汽车产量占74%。

战后，美国的工业生产重心从军备转向普通消费品。这是新一轮经济繁荣的开端，它将惠及除发展中国家以外的所有国家，直到20世纪70年代。

欧洲重建

随着苏联雄霸东欧，美国开始推行“杜鲁门主义”，即通过向任何有可能受到苏联影响的国家提供经济、军事或政治援助，遏制共产主义势力的蔓延。1948年，美国启动名为“马歇尔计划”的经济援助方案，该计划以美国国务卿乔治·马歇尔的名字命名。通过该计划，美国向西欧各国提供了130亿美元，用以恢复经济和确保自由贸易。时任美国总统杜鲁门认为：经济繁荣的国家不太可能投向共产主义阵营，同时还有能力购买美国的商品，推动美国经济的快速发展。苏联禁止亲苏国家申请马歇尔计划承诺的相关经济援助。

为保持国际金融稳定，还有一些其他措施，其中就包括布雷顿森林体系，该货币体系由同盟国在1944年建立，因诞生于美国新罕布什尔州的城镇布雷顿森林而得名。这一体系呼吁成员国将本国货币与美元挂钩，借此固定汇率，而美元则与黄金挂钩（金本位制）。根据《布雷顿森林协定》，建立了负责调节汇率的国际货币基金组织（IMF）和帮助成员国进行经济复苏的世界银行（World Bank）。几乎所有国家都希望随着全球贸易的增长，稳定的金融状况能够阻止全球战争的再次发生，但苏联拒绝承认《布雷顿森林协定》，认为美国对国际货币基金组织和世界银行的影响力过大，会影响全球金融。

20世纪50年代，在马歇尔计划的帮助下，北大西洋公约组织（NATO，简称“北约”）成员国及其他同盟国的经济重建工作初见成效。

世界变小了

19世纪是属于单一民族国家和庞大帝国的时代，而20世纪的主题则是国际联盟的形成。有些国际联盟旨在促进世界和平；有些则以共同防御为目的，例如北约和华沙条约组织；还有许多属于经济贸易集团。

经过两次造成重创的世界大战，各国纷纷尝试开展国际合作，1920年成立的国际联盟和1945年成立的联合国（UN）就是典范。国际联盟是第一个旨在维护世界和平的国际组织，但事实证明它无法阻止德国及其他轴心国在20世纪30年代发动的领土侵略。

1946年，国际联盟解散了，其资产被新生的国际组织——联合国接管。在1943年召开的德黑兰会议上，“二战”中的同盟国成员通过协商达成了成立该组织的共识。联合国正式成立于1945年，创始之初共有51个成员国，包括英国、法国、澳大利亚、新西兰、加拿大和两个超级大国——苏联和美国。联合国的既定目标为“维护国际和平及安全”，它不仅在这方面取得了不同程度的成功，还在解决国际问题时实现了“促成国际合作”。

联合国的早期贡献之一是在1947年举办的一次贸易会议，该会议促成了关税及贸易总协定（GATT）的建立。为了规范和鼓励国际贸易，关税及贸易总协定降低了关税和其他贸易壁垒：1979年，由102个国家参与的关税及贸易总协定谈判促成了价值1900亿美元的关税优惠。

关税及贸易总协定大受欢迎，因为它不仅对大国经济的发展起到了促进作用，还对处于发展中的小国经济有所帮助。1995年，关税及贸易总协定升级为世界贸易组织（WTO），其目的仍然是促进自由贸易，与此同时更重视贸易边境的开放。

黄金时代

20世纪五六十年代的石油价格很低，为各个行业的蓬勃发展提供了便利条件。各地就业率很高，新的消费市场也已经形成，其中包括面向儿童和青少年的市场；各国经济也在快速增长。尽管经济衰退的现象也会出现，但工业化国家普遍金融稳定、社会富有，各个社会阶层的生活都很惬意。即使作为战败国的德国和日本，也能分享经济繁荣的福利。这是资本主义的黄金时代，史称“长期繁荣”（Long Boom）。德国人把他们在20世纪50年代的经济增长称为经济奇迹，法国人把1945—1975年间的经济繁荣称为“黄金三十年”。与此同时，那些既没有加入北约组织也没有向其共产主义竞争对手华沙条约组织靠拢的第三世界国家却越来越穷。

那时候，科技飞速发展。尽管杀虫剂的广泛使用造成了长期的环境问题，但联合收割机等自动化新机械的推广使工农业生产效率大幅提高。冷战引发的军备竞赛和太空竞赛促生了“军事经济”，有利于保持经济繁荣。尽管发电厂仍然使用煤炭，但对于工业化国家来说，石油越来越重要，包括水力、核能和天然气在内的其他替代性能源也在积极研发之中。

1957年，尽管经济繁荣尚未达到巅峰状态，但时任英国首相哈罗德·麦克米伦就已经精辟地总结了这种新生的乐观情绪：“我们大多数人从来没有享受过这么好的生活。到全国各地转转，去工业重镇看看，去农场逛逛，你会看到一派繁荣景象。我们有生之年没有见过，这在英国历史上也没有出现过。”

高层公寓和郊区住宅

欧洲国家的多数住宅在第二次世界大战期间遭到损毁。欧洲人迫切需要新建住房，而“婴儿潮”（从20世纪40年代末开始，西方人口持续30年急剧增长）又带来了更大的住房压力。据估计：1945年，仅英格兰和威尔士两地就需要75万套新住房。有些国家选择建设新城，比如苏格兰的利文斯顿和英格兰的米尔顿凯恩斯。欧洲大部分地区还建造了高层公寓楼，通常位于城镇边缘的新住宅区。富裕的美国人购置了汽车，因而数以百万计的美国人移居到城市外围的新郊区：截至1950年，住在郊区的美国居民人数已经超过住在城市中心或农村地区的居民人数。

组合式预制房是解决住房危机的办法之一。这是一种预制部件的房屋，可以在建房现场快速组装。当年，这只是一项临时措施。英国总共建造了156622套预制房，其中有些房屋至今仍有人在居住。1945年，约有1/4的英国家庭没有电力供应；1951年，大约1/3的家庭没有浴室；组合式预制房不仅解决了洗澡问题，还有室内厕所，这简直是一瞬千里的进步。

战后，英国政府继续推行贫民窟清理政策，改造已不适合民众居住的破旧、拥挤、肮脏的街道。截至20世纪60年代末，英国大约清理了90万个贫民窟，新建了至少150万处居所，安置了250万人。

新住房使人们的生活水平大幅提高。上下水接入和电力供应成为社会常态，贫困家庭也不例外。随着经济的繁荣发展，家用冰箱和电视机越来越普遍，后来甚至实现了几乎每家都有洗衣机。

经济崩溃

终结经济繁荣的因素很多，比如冷战。它曾经刺激了工业发展，但现在维持冷战状态的成本越来越高，还有价格忽然飙升的石油等带来压力。

1970年，美国经济受到越南战争的拖累，出现近50年以来首次贸易逆差——美国企业在海外的支出超过了外国企业购买美国商品和服务的支出。与此同时，有些国家将美元兑换成固定比率的黄金，使美元贬值。理查德·尼克松总统被迫采取严厉措施。通过所谓的“尼克松冲击”，他切断了美元与黄金的联系，退出了布雷顿森林体系。对于美国来讲，这是一项大快人心的政治举措。尼克松的财政部部长约翰·康纳利说：“外国人想要搞垮我们，我们要做的就是先把他们搞垮。”但随着布雷顿森林体系的彻底崩溃，浮动汇率取而代之，导致金融状况极不稳定，曾经给经济增长带来希望的通货膨胀酿成恶果，金融泡沫最终破灭。

石油危机

1973年，正当世界各国忙于消化尼克松冲击的震撼后果时，第一次石油危机席卷西方世界。美国和西欧各国因为在第四次中东战争（又称“赎罪日战争”）中支持以色列，遭到阿拉伯国家的石油禁运制裁，石油价格急剧飙升。石油危机使低迷的股市全面崩盘。1974年12月股市复苏之前，道琼斯股价指数下跌了45%。英国的连锁反应尤为严重，伦敦的证券交易额下跌了73%。

经济衰退还有政治及社会方面的原因。1972年6月，水门事件（帮助尼克松重新当选美国总统的暗箱操作）爆发。尼克松拒绝交出白宫录制的录音磁带，从而因妨碍司法公正遭到弹劾。1974年8月，尼克松成为首位在任期间辞职的美国总统。

1973年的英国煤矿工人大罢工引发了人们对于电力短缺的担忧。因此，由爱德华·希思领导的保守党政府开始推行三天工作周制度，以限制企业用电。每周仅给企业连续供电三天，导致全国各地出现大面积停电现象。

至此，经济繁荣时期彻底结束：失业率上升，通货膨胀严重；经济衰退的浪潮不断冲击西方。与此同时，产油国开始意识到它们所拥有的强悍影响力。

“虎体经济”的崛起

第二次世界大战结束时，没人想过欧洲终有一天会面临来自亚洲的经济竞争。但日本的廉价电子消费品涌入了千千万万的西方家庭，其中包括晶体管收音机和电视机。就像援助欧洲的马歇尔计划一样，美国也对日本进行了类似的经济援助。日本之所以能在美国的支持下创造“电子奇迹”，主要原因在于企业与工会的联合，此举对充分就业产生了积极的促进作用。20世纪60年代，中国台湾和韩国跨入“虎体经济”的行列，而日本一直是亚洲的最主要经济体。20世纪80年代，中国开始为亚洲持续增长的经济奇迹添砖加瓦。

走向联合的欧洲

第一次世界大战结束时签订的《凡尔赛和约》对德国实施了严厉的惩罚，导致德国经济崩溃、民怨迭起，成为第二次世界大战爆发的诱因之一。1945年，在“二战”中获胜的同盟国决定要避免悲剧重演。欧洲各国领导人认为建立经济联盟有助于避免战争爆发，例如：共享联合企业和贸易公司的各国不太可能相互宣战。欧洲各国之间更加紧密的联系可以防止极端民族主义情绪的爆发，比如纳粹主义；也可以弥合德法之间源自拿破仑雄霸欧洲和普法战争的长期裂痕；此外，这样还能尽量避免欧洲各国在20世纪30年代奉行的经济民族主义，面对经济萧条，避免各自为政的局面，齐心协力共同应对。与分别由美国和苏联牵头的“巨头鲸”集团相比，西欧国家此时只是军事上的“小虾米”，所以它们需要联合起来。

英国政治家温斯顿·丘吉尔表示，需要建立“一个联合起来的欧洲共同体”，当然他的侧重点在于关税同盟和合作理念，并非政治联盟。

有些国家在战争结束前就曾计划实施经济合作。1944年，比利时、荷兰和卢森堡三国流亡政府签署了《比荷卢公约》，拟定建立未来的关税同盟。1948年签署的《布鲁塞尔条约》促成了英国、法国与比荷卢三国联盟的经济、文化及军事合作。西欧的军事联盟逐渐被北约收入麾下。1948年，欧洲经济合作组织（OEEC）成立，其目的在于充分利用马歇尔计划的援助基金，并通过减少跨境贸易壁垒促进国际贸易。这个组织的工作成效喜人。1961年，它扩大并吸收非欧洲成员国，晋级为经济合作与发展组织（OECD）。

1948年在海牙举行的欧洲大会上，欧洲政治一体化走出了探索性的一步：750名西欧政治家出席会议并呼吁成立欧洲议会和欧洲人权法院。1949年5月，欧洲委员会成立，之后确立《欧洲人权公约》，并在斯特拉斯堡成立欧洲人权法庭——不要把它与欧洲经济共同体（即现在的欧盟）设在卢森堡的欧洲法院相互混淆。

欧洲经济共同体形成

第二次世界大战结束后，法国和德国就德国钢铁和煤炭生产的控制权发生争执。作为获胜方的同盟国对德国的工业发展进行了限制，但也没有应法方要求将德国的鲁尔和莱茵兰工业区移交给法国。作为折中方案，联邦主义者提议由公共机构汇集和管理资源。1952年成立的欧洲煤钢共同体就是这个提议的产物，它包括6个成员国：法国、联邦德国、意大利、比利时、荷兰和卢森堡。1957年《罗马条约》签订之后，欧洲的经济合作更加广泛。根据该条约，1958年欧洲经济共同体（EEC）成立了。欧洲经济共同体不仅为欧洲各国提供了统一的市场，取消了贸易限制，还进一步提议改善生活条件，维持和平，促进欧洲各国建立更加紧密的联盟。不到5年，欧洲经济共同体成为世界上最大的原材料进出口国，钢铁产量仅次于美国。1952年，欧洲经济共同体还确立了一项通行的农业政策。

基于主权和控制权方面的考虑，英国起初拒绝加入欧洲经济共同体。英国经济一直停滞不前，而欧洲经济共同体成员国的经济飞速增长。1961年，英国申请加入，但法国总统戴高乐在1963年否决了英国的申请，并于1967年再次否决。戴高乐辞职后，英国才在1973年加入欧洲经济共同体。戴高乐反对英国加入的原因之一是英国想为英联邦国家争取更多优惠条件。虽然这些优惠条件的协商从未达成一致，但英联邦国家与其所属的区域贸易共同体逐渐建立了密切的联系。

同一种货币，同一个边界

西欧国家成立欧洲经济共同体后，欧洲一体化进程进入下一个阶段。1992年《欧洲联盟条约》（又称《马斯特里赫特条约》）的签署，标志着欧盟的成立。该条约引入单一货币欧元，开放缔约国边界，并向更加紧密的移民和司法事务合作迈进。20年后，欧盟因其在维持欧洲和平、推进民主和人权进步方面所做的努力获得了诺贝尔和平奖。

图6　1999年的欧盟

欧盟代表20世纪出现的一个新趋势：超越国家边界，走向大型的超国家经济联盟。虽然欧盟内部也存在国家之间的竞争和恶性争端，但欧洲一体化成功遏制了成员国之间的战争。

然而，从联盟成立的那一刻起，就有人担心丧失主权、移民失控，诟病欧洲议会的高昂成本和官僚主义，抨击政治联盟具有的其他弊端。例如，英国选择退出欧元体系和要求开放边境的《申根协定》。2016年6月，英国就是否保留欧盟成员国身份举行全民公投，经英国人民投票决定退出欧盟。

文化冲突

随着20世纪进入尾声，石油逐渐摆脱了普通商品的身份，成为工业化发达国家的绝对必需品。对石油的控制权成为引发国际冲突甚至战争的导火线。

一家英国公司（英伊石油公司）首先在中东地区（今伊朗）发现了石油。该地区在“一战”后处于欧洲势力的掌控之中，因此来自西方各国的石油公司纷纷在此勘探油田和建造基础设施，从中获取大部分利润。1951年，伊朗首先发难，对此表示不满，并把石油工业划归国有。英国带头抵制，各国跟风而动。1954年，伊朗做出妥协，同意让国际石油公司分走50%的利润。

其他中东国家纷纷效仿伊朗，要求获得更大份额的石油利润。20世纪70年代发现北海油田之前，欧洲各国只能依赖中东的石油供应。过去贫穷落后的阿拉伯国家因为石油资源而变得富有，拥有了一定的国际影响力。

20世纪70年代，随着油价的上涨，中东石油国家已经不能只用“富有”二字来形容了，应该说他们“富得流油”。为了控制比夫拉地区的石油开采，尼日利亚曾在1967—1970年镇压过该地区的独立。由于20世纪70年代石油输出国组织（OPEC）的定价政策，尼日利亚的社会财富急剧增长。而利比亚在卡扎菲上校的统治下，将部分石油利润用于基础设施、社会福利和工农业发展，也用于资助非洲的革命运动。

集会的权利

截至20世纪中叶，各国经济依然受到工会的广泛影响。工会力量愈加强大，足以引发经济危机，并成为推翻政府的助力。

第二次世界大战后，由于工人阶层受到了更好的教育，有关工人权利的进步思想得到进一步扩散。美国的《退伍军人权利法案》赋予了退伍军人上大学的机会，这是美国工人阶级过去很少能够享有的权利。因此，资本主义的黄金时代也是工会主义的黄金时代：20世纪50年代，美国工会会员人数达到顶峰。

通过集体谈判商讨薪酬水平等途径，工会为战后经济的繁荣提供了不小的助力：支持妇女同工同酬，反对种族歧视，保障工人享有各种权利，比如获得退休金、遣散费和受劳动合同保护等。

工会罢工可能影响现代生活的方方面面，包括交通、垃圾收集、医疗保健、教育、邮政服务和电力供应等。1968年5月，法国工会参加了反对戴高乐总统的学生抗议活动，使法国经济陷入瘫痪状态，戴高乐被迫举行临时选举。尽管戴高乐再次当选，但这次革命影响了法国的社会和文化。

英国工会的影响力同样与日俱增。1978年年末到1979年年初，英国公共服务部门的工作人员（包括救护车司机、垃圾车司机和火车司机）举行罢工，史称“不满的冬天”。由此产生的社会混乱导致工党政府在1979年的选举中失利，玛格丽特·撒切尔率领的保守党获胜。英国首任女首相撒切尔夫人在英国制造业衰退的时候引入了削弱工会的相关立法；自此，工会行动的影响力随之减弱。

20世纪80年代，撒切尔的美国盟友，即美国共和党人、总统罗纳德·里根也出手削弱了工会力量。长期以来，美国的保守派一直担心工会是共产主义进入美国的排头兵。1947年，《塔夫脱–哈特莱法案》颁布，禁止共产党员成为工会领袖，随后这项法案因为违宪而被废除。

全民民主

尽管出现在20世纪30年代大萧条时期的经济问题助长了法西斯主义，但第二次世界大战后的经济繁荣恰恰产生了相反的作用，它催生了民主，并将其传播到世界的每个角落。这种与法西斯相反的政治模式使每个成年人都有机会通过自由选举参与政治生活，妇女获得选举权的时代终于来临。

妇女参政运动始于1893年，当年新西兰成为第一个赋予妇女选举投票权的国家。第一次世界大战后，平等投票权运动已经初见端倪，当时在军工厂工作、开救护车或参与其他战备工作的妇女已经拥有了参政权。“二战”结束时，很多国家都开始赋予妇女选举权。然而，葡萄牙到1976年才结束了对妇女投票权的限制，而沙特阿拉伯妇女直到2015年才开始参与投票。

在摆脱欧洲各国的殖民统治之后，大多数新独立的非洲国家都采用了前欧洲殖民国的民主模式。第二次世界大战后，曾经被盟军占领过的日本也受到了影响。亚洲其他地方也不例外。1932年，一场不流血的政变结束了暹罗（1939年更名为泰国）的君主专制，迫使国王签署首部宪法——即使这样的民主不够彻底，但总归在进步。

20世纪60年代到70年代初，世界范围内有些地方的民主遭遇了失败。在某些地区，选举腐败司空见惯。对于一些曾经的欧洲殖民地，民主制度只是对国内分歧的简单覆盖，而由种族、宗教或文化多数派支持的总统因此成为实际的统治者。各地的军事政变产生了很多军政府，比如缅甸（1962年由军事指挥官吴奈温建立）、希腊（上校政权，1967年建立）、乌干达（1971年由伊迪·阿明建立）、智利（1973年萨尔瓦多·阿连德被推翻后建立）和阿根廷（1976年伊莎贝尔·庇隆被推翻后建立）。1992年，阿尔及利亚的民主政权也遭遇失败，军队推翻了选举产生的伊斯兰拯救阵线（FIS）党派领导人，指责他们过于信奉宗教激进主义。

许多军事政变或独裁政权受到了冷战双方的大力资助。因此，随着20世纪70年代末冷战时期的紧张局势逐渐缓和，非洲和拉丁美洲的政变和革命次数大大减少。许多国家恢复了文官统治，当然有时候这是民众大规模示威的结果，比如1986年的菲律宾大示威。随着苏联的解体和东欧剧变，脱胎于苏联成员国的新生国家纷纷尝试新的民主制度，有些国家走上了资本主义道路。

南非种族隔离制度的废除

1948年，一名南非议会成员自豪地说南非是民主国家，但这种民主只适用于白人公民。同年，由少数白人把控的南非政府开始实施种族隔离政策——“黑白分离”。黑白分离意味着黑人被迫居住在城市以外的肮脏村镇，几乎没有接受教育的机会，也没有权利参与选举投票。

民众组织的反对种族歧视的抗议遭到了严厉的镇压。1960年，警察向沙佩维尔的示威者开枪，69人因此身亡；1976年，索韦托的高中生抗议学校强制推行南非荷兰语教学，被警察开枪射杀，至少176人身亡；1977年，反种族隔离领袖史蒂夫·比科在被警方拘留期间死亡。国际社会对此表示抗议，开始孤立南非，而被监禁的反种族隔离领袖、非洲人国民大会领导人纳尔逊·曼德拉受到世界范围的广泛支持。

曼德拉获释

1990年，南非总统F. W. 德克勒克突然采取行动，释放纳尔逊·曼德拉并废除种族隔离政策。民主真正降临到了南非大地。早在1964年，曼德拉和其他几人就曾被指控犯有反政府罪而被判处终身监禁。审判期间，面对可能的死刑判决，曼德拉曾说：“我穷尽一生致力于非洲人民的斗争。我既反对白人统治，也反对黑人统治。我珍视民主自由的理想社会。在这样的社会中，所有人都能和谐共处，拥有平等的机会。这是我希望为之而活、为之而战的理想。如果需要，这也是我为之而死的理想。”

虽然曼德拉被囚禁了26年，但依然尊贵优雅，他带领南非和平过渡到“多数统治”。1994年，南非黑人第一次行使投票权，曼德拉当选为新时代的第一位南非总统。

美国南方各州的民权

20世纪五六十年代，美国忙于冷战，对抗共产主义，以捍卫自己的生活方式和“自由”，但美国南部的几个州仍然否认非裔美国人的平等权利。

直到1863年，美国南部各州才开始废除奴隶制，所以有些在“二战”后为黑人民权奔走的战士其实是当年奴隶们的孙辈。20世纪50年代，“三K党”（Ku Klux Klan）中的白人至上主义者实施了一系列恐怖活动，他们滥用私刑，借此维持种族隔离，即实行一种将白人和黑人隔离开来的政策。就像南非的种族隔离制度一样，这意味着美国黑人只能上二流学校、享有二流医疗保健服务和拥有二流的机会。

美国黑人民权运动树立了许多里程碑。蒙哥马利公交车抵制运动发生在1955年。当时，女裁缝罗莎·帕克斯因为拒绝将公交车座位让给一名白人男子而遭到逮捕，非裔美国人自此开始抵制公交车服务。尽管最高法院规定白人和黑人享有接受中小学及大学教育的均等机会，但黑人学生试图报名时却会引发来自白人群体的暴力抗议。1963年，支持通过非暴力抵抗运动实现民权目标的浸信会牧师马丁·路德·金发表了鼓舞人心的著名演讲——《我有一个梦想》。另一位重要的民权领袖马尔科姆·艾克斯1965年遭到对手暗杀。

1965年，随着《投票权法案》的颁布，美国最终实现了全民民主，这意味着生活在南方的非裔美国人可以放心投票，不用担心因此遭到恐吓。

澳大利亚原住民的权利

20世纪60年代，民主也开始惠及全体澳大利亚公民。1962年之前，该国有些地区的原住民无权在联邦选举中投票，除非他们是退役军人。一项当年出台的法律将选举权范围扩大，使所有原住民都享有了选举权。然而，昆士兰州的州选举不在此列；直到三年后，那里的原住民才获得了州选举投票权。

20世纪60年代末，澳大利亚废除了“白澳政策”，该政策禁止来自除西欧以外任何地方的移民，尤其限制来自亚洲的移民。取而代之的是针对潜在移民的积分体系，该体系能够反映移民的技能和经济背景。

与有些国家的做法一致，20世纪60年代的澳大利亚政府会将当地原住民儿童从父母身边带走，把他们安置在公立寄宿学校，这一政策一直延续到20世纪70年代才结束。后来，政府向这些家庭正式致歉。

权利和自由

在维多利亚时代的英国，供职于矿山、工厂或负责清洁烟囱的孩子们每天会在危险的工作环境中坚持工作18个小时。这些儿童享受不到社会保护或特殊照顾。1948年，联合国通过的《世界人权宣言》，开创性地赋予了儿童及其他所有社会成员相应的权利。这一宣言认可人类拥有一些不可剥夺的权利：得到安全、食物和住所的权利，得到保护的权利，得到平等对待的权利，成年后参与民主投票的权利。在1949年颁布的《日内瓦公约》中又补充了一条：战俘拥有得到人道主义待遇的权利。

20世纪后期，人权运动的范围进一步扩大，包括谴责宗教机构虐待儿童、保护动物权利、善待囚犯及推广良知消费等。

国家的温暖臂弯

20世纪见证了翻天覆地的社会革命，一些国家创造了多种社会机制，为人们提供从摇篮到坟墓的多项帮助。这与以往的慈善机构不同：慈善机构可能只为特定的地理区域或特定类型的人群提供帮助，而这些新生的福利制度惠及每个人且人人平等。

现代欧洲福利国家的核心思想可能来自德国前总理奥托·冯·俾斯麦早在19世纪40年代就提过的社会改革思想，包括养老金、意外保险和医疗保险等内容。俾斯麦曾经希望先发制人，平息社会动荡，减少从德意志帝国流向美国的移民。他的想法对许多欧洲国家产生了深远的影响，这些国家从20世纪早期就开始为工人阶层建立某种形式的社会保险。

在资本主义的温床——美国，民众的工资相对较高，但个人享受不到国家层面的福利，因为美国企业和保守派反对政府干预企业。20世纪30年代的经济大萧条爆发时，美国是唯一没有为工人提供保险计划的工业国家，这意味着由于失业致贫的家庭不得不依靠有限的慈善资源维持生存。赫伯特·胡佛总统认为国家在社会救济方面无能为力。但1933年富兰克林·D. 罗斯福继任美国总统后，实施新政，提出了一系列方案，为工人提供就业机会，赋予了工人一些权利。1935年，他推出《社会保障法》，涵盖了失业保险、农业补贴、残疾人和特殊儿童的国家津贴及特殊工人养老金等领域。但美国还是没有医疗保健方案：到21世纪初，美国的婴儿死亡率仍然比大多数欧洲国家高出5%，甚至比古巴还高，而古巴在几乎整个20世纪都是美国在意识形态方面的敌人。

法国的现代社会服务始于1936年的《马提翁协议》（Matignon Accords
），当时的工会组织罢工，迫使政府和雇主对工人的权利予以保障，比如休假和每周40小时工作制等。

英国经济学家威廉·贝弗里奇在《贝弗里奇报告》中提出了应对5种“社会恶行”（Giant Evils）的方法，这5种社会恶行分别是肮脏、无知、匮乏、懒惰和疾病。这份报告的结果显而易见：从1944年到1948年，英国创造了“福利国家”，引入为工人提供疾病救助和失业救助的国民保险制度，以及免费为公民提供全方位医疗服务的英国国民医疗服务体系（NHS）。

寂静革命

战后的经济繁荣和社会乐观情绪促使许多国家逐渐收拢之前由私人、宗教或慈善机构控制的社会服务。加拿大的寂静革命发生在20世纪60年代的魁北克省，当时的政府控制了以前由罗马天主教会管理的医疗和教育机构，开始实行全民养老金计划，成了福利国家。

世界各地也出现了多种社会援助制度。在丹麦、挪威、瑞典、冰岛和芬兰，所谓的北欧模式创造了自由市场资本主义背景下的全面社会主义福利制度。而中东各大产油国为了截留财富，只给本国公民提供福利，剥夺了外国工人的公民权。中国采取的方式很独特。1978年，中国开始实行抑制人口增长、缓解政府资源压力的独生子女政策。就其目标实现而言，该政策相当成功，但可能也是造成男女比例失衡的原因之一。据估计，目前中国男性数量比女性多出大约3300万。

医学的里程碑

随着英国国民医疗服务体系等国家层面福利政策的推行，医学进入了政治领域，并被纳入资本体系。健康保险和大型制药公司，甚至试管婴儿产业随之迅速发展。

20世纪下半叶，技术成为医学的重要特征。医学的发展离不开早期的一些技术成果，比如1943年发明的肾透析仪，1929年首次被用于测量人类脑电活动的脑电图（EEG）等。1958年，人类首次植入内置式人工心脏起搏器。20世纪50年代末，人们开始应用像现代呼吸器这样的生命支持器械，取代了30年代的巨型铁肺
(铁肺：又称箱式通气机，是一种体积庞大、笨重的通气机，临床应用受限。——编者注)

。1967年实施了第一例心脏移植手术，随后器官移植变成了常规手术。

尽管医疗技术对人类（至少是西方人）的寿命和健康产生了巨大影响，但卫生保健的简单改善影响更大，疾病预防的进步也功不可没，比如1955年发明的脊髓灰质炎疫苗。经过几十年的努力，在20世纪曾经使3亿~5亿人死亡的天花于1980年被彻底消灭。

尽管医学领域进展迅速，但像沙利度胺（又称“反应停”）事件这样的药物误服悲剧还是提醒人们医学研究也有可能出现问题，从而敦促人们对新药进行更加严格的测试。这一事件发生在20世纪50年代，沙利度胺一度被认为是对孕妇安全的镇静剂，但它的使用导致了世界范围内成千上万的婴儿出生时伴有肢体畸形。

社区看护

20世纪初，遭受心理健康问题困扰的人会被当作病人进行治疗，甚至有可能被关进精神病院。在那里，他们可能会接受某些过时的医学治疗，比如脑叶切除术等。从20世纪50年代起，随着精神病院与普通医院的合并，情况发生了重大变化：病人不再遭到监禁，而是得到社区的特殊照顾。这种对待病人的新方法可以消除心理疾病带来的耻辱感。20世纪60年代，人们开始使用一系列疗效更好的精神药物，并且认识到某些传统的、具有潜在危险的治疗方法不但于治病无益，反而过于野蛮粗暴，比如电休克疗法等。截至20世纪末，针对心理疾病患者进行的治疗更加科学。这是医疗保健领域整体得到改善的体现，也是各项公民权利得到保障的表征，比如在这里，病人的权利得到了保障。

微型化浪潮

1946年面世的第一台电子计算机重达30吨，需要占据一整间屋子的空间，由数千个真空管驱动。几十年后，如果有谁没有个人计算机和手机，反倒显得不同寻常。

20世纪50年代，微芯片和集成电路的发明使计算机体积变小，功能更强。1981年，美国国际商业机器公司（IBM）推出了第一台个人电脑；而苹果公司在1984年推出了麦金塔电脑（简称Mac）。电脑开始全方位改变人们的生活，比如工作、购物和社交。

1947年，晶体管的突破性发明催生了微芯片的诞生——带有微电流的微型硅芯片。20世纪50年代末，最初用于通信领域的单个晶体管被集成在硅片上形成完整的电路，这就是芯片。随着芯片功能越来越强大，编程越来越复杂，它们的应用范围越来越广，比如用在信用卡上、用作植入宠物体内的ID（身份识别）芯片等。

让我们扭起来：媒体和流行文化

20世纪初，法国是西方世界的文化中心。很多人慕名前往，在那里大展宏图，其中包括西班牙艺术家巴勃罗·毕加索和美国舞蹈家约瑟芬·贝克。但是，到了经济的长期繁荣期，即“二战”之后的经济快速增长期，美国文化开始影响全世界，尤其是通过电影或电视这样的新视觉媒体。

20世纪前10年，电影已经成为工业化大众娱乐的首选，大多数西方人经常光顾电影院。从1912年开始，位于洛杉矶的好莱坞成为美国电影公司的集散地。第一次世界大战期间，电影公司与美国政府通力合作，进行战争宣传。20世纪20年代，巧妙的市场营销及雄厚的资金来源使这些电影公司成为国际电影产业的主导力量，将美国的社会观念和政治理念渗透到世界各地。

随着名人文化的发展，电影制作的利润急剧增加。一部20世纪20年代的无声电影大约可以赚取100万美元的票房。1960年，艾尔弗雷德·希区柯克的电影《惊魂记》获得了4000万美元的票房收入，而20世纪70年代的票房冠军《星球大战》（1977）则获得了高达1.47亿美元的票房收入。1997年的《泰坦尼克号》创造了10亿美元的票房纪录。那时，视频、DVD（数字激光视盘）和视频游戏的利润也很丰厚，即使达不到数十亿美元，也相去不远。

20世纪最引人注目的社会变化之一是深入千家万户的大众传媒。首先是广播，然后是电视，它们让新闻、思想和文化瞬间变得触手可及。尽管各种媒体的形式不同，但它们都变得更加复杂，更具可操控性。灾难总会成为头条新闻。1937年的“兴登堡号”空难中，对飞艇着火的现场报道表明新闻行业对公众的影响力具有决定性作用。

1954年，小型便携式晶体管收音机和黑胶唱片面世。青少年文化迎来了爆炸式发展。专门为年轻人度身定做的时尚、音乐和舞蹈风靡全世界，年轻人通过使用俚语对老一辈人表示排斥。

20世纪的音乐越来越多地受到非裔美国音乐的影响，成为当时的流行趋势之一。从20世纪初的拉格泰姆
(拉格泰姆（ragtime）：美国流行音乐形式之一，盛行于19世纪90年代到第一次世界大战结束，是在黑人音乐的基础上吸收欧洲音乐特点发展而成的。——编者注)

到源自美国南部乡村黑人音乐的布鲁斯、城市非裔美国人的爵士乐，无一不被白人表演者所吸纳。20世纪50年代，黑人音乐和白人音乐继续在摇滚乐中完美融合。“猫王”埃尔维斯·普雷斯利颠覆了歌手们采用静态站姿吟唱的传统，而“小理查德”（理查德·韦恩·彭尼曼）则为那些遭受种族隔离的观众进行表演。

英国的青少年文化在“摇摆的60年代”中不断成长壮大，像甲壳虫乐队（The Beatles）、滚石乐队（The RollingStones）和谁人乐队（The Who）这样的音乐组合成功打入美国市场，并闻名世界。流行音乐逐渐分化成包括朋克摇滚和嘻哈音乐在内的多种流派。

除了青年文化的发展，20世纪60年代还经历了巨大的社会变革。随着避孕药的问世，一股新的女权主义浪潮兴起，赋予女性前所未有的自由。与此同时，西方世界的年轻人开始探索“反主流文化”的另类生活方式。嬉皮士们接受了来自非洲和亚洲国家的精神影响及民族艺术，尤其是在珠宝和服装艺术方面。在西方世界，无神论和世俗主义第一次变成人们司空见惯的理念。尽管世俗主义和现实主义是这个时期的流行趋势，但20世纪的文学畅销书却大多是幻想类作品，比如：J. R. R. 托尔金的《魔戒》（1954年出版，销量超过1.5亿册）和J. K. 罗琳的《哈利·波特与魔法石》（1997年出版，销量超过1.2亿册）。

6 殖民时代的终结

第二次世界大战后，通过瓜分非洲达到巅峰状态的欧洲殖民扩张开始走下坡路。印度一直被誉为大英帝国王冠上的绚丽宝石，它是非殖民化进程的起点站，随后反殖民运动迅速扩散到整个非洲地区。

随着殖民地民众对殖民者的经济盘剥和文化侵蚀日益不满，非洲的反殖民运动逐渐成形。1905—1907年发生在德国东非殖民地的马及马及起义就是双方力量失衡的悲剧性冲突。当时，本土非洲人奋起反抗德国殖民者，他们相信一种能把子弹变成水（斯瓦希里语称为maji，音译为“马及”）的战备药品可以庇护他们的安全，结果造成了数千人的死亡。就像第一次世界大战的其他战败国属地一样，这个殖民地也成为协约国的托管区。20世纪60年代，这一地区终于实现独立，就是今天的布隆迪、卢旺达和坦桑尼亚。

第二次世界大战后，其他殖民地的反殖民运动也在蓬勃发展，致使日本、意大利、英国、法国、荷兰、葡萄牙及比利时等殖民帝国纷纷解体。有些殖民地的独立过程相对和平，比如位于东南亚的英属马来亚。而其他国家大都发生了武装起义，迫使殖民国家退出殖民地，比如非洲的英国属地肯尼亚、葡萄牙属地安哥拉及英国属地南罗得西亚（今津巴布韦）。很多殖民者在那里拥有大片肥沃的土地。殖民帝国的分崩离析引发了轰轰烈烈的群众运动，使各地的政治、社会和经济动荡不安。

反殖民运动的推进

第一次世界大战后，美国总统伍德罗·威尔逊敦促民主国家停止针对其他国家的领土扩张，认为各国人民理应享有自决和自治的权利。战败国的殖民地经过统一划分，在它们“有能力适应现代环境并实现自治前”由战胜国进行托管，具体托管事宜受到联合国前身——国际联盟的监督。尽管托管无法与独立相提并论，但它毕竟是这些国家最终实现自治的预备性政治议程。

英国和法国的托管区包括原奥斯曼帝国属地中东地区、西非的喀麦隆和多哥兰的部分地区。比利时也接管了原德属东非的部分地区。位于北太平洋和南太平洋的原德属群岛被分给了日本、澳大利亚和新西兰。南非联邦（原属英国自治领，1961年成为南非共和国）接管了原属德国的非洲西南部地区（今纳米比亚）。

1947年，托管制度告一段落，伊拉克、叙利亚、黎巴嫩和约旦先后独立。但其余托管区在独立前皆由相应的托管国继续执行托管任务，只是由联合国接替了国际联盟的监督任务。

对于其他殖民地来讲，独立运动的转折点出现在第二次世界大战即将结束的那个阶段。那时，一些传统农业殖民地的工业已经得到了发展，在这些殖民地产生了全新的中产阶级——他们接受过教育，有能力组织大型民族解放运动。印度和西非的部分地区就是范例。

英属印度的危机

英国的自治领、殖民地、保护国和托管区遍布全世界，在其鼎盛时期，英国统治着全世界1/5的人口；然而第二次世界大战后，所有这些都成了潜在的经济负担。尽管英国是战胜国，但英国经济已被战争拖垮，需要借助美国贷款才能维持社会运转。镇压各地独立运动所需的巨额支出对于负债累累的英国来讲过于奢侈，几乎无力负担。因此，克莱门特·艾德礼在1945年组建新工党政府之后，逐渐奉行非殖民化的相关政策。

1900年之前，印度民众反对英国统治的群众运动一直受到镇压。印度是英国的原材料供应地、工业制成品倾销地（1/5的英国出口商品销往印度）、两次世界大战的主要兵源地。许多印度人希望他们对英国的忠诚可以换来印度的自治，但英国仍然牢牢把控着印度政府，民众对此深感失望。

在印度国内，印度教徒和穆斯林之间的关系一直很紧张。1905年，英国派往印度的总督寇松勋爵将孟加拉省分割成两部分，分别并入印度教和伊斯兰教占主导地位的地区，加剧了双方的紧张关系。东孟加拉属于伊斯兰教的地盘，信奉印度教的少数民众常常受到穆斯林的恐吓，因此怨声载道。但英国拒绝更改这一划分方式，导致民众联合抵制英货并发起暴动。1909年之前，英国已经推行了包括“由印度民众选举地方立法机构”在内的一些改革措施，但只有2%的印度人（富人及受过良好教育的人）享有投票权，改革力度远远不够。1919年，圣城阿姆利则的英国士兵在镇压示威活动的过程中大肆屠杀印度人，激起了民愤，印度民众奋起反抗英国的统治。

与此同时，自由民主思想在印度教教徒中广泛传播，他们呼吁赋予民众更多权利，要求享有更高水平的生活标准，这使富裕的穆斯林备感恐慌。印度教民族主义领袖、出身贫寒的“圣雄”甘地领导了著名的非暴力不合作运动，支持印度独立，支持印度社会的最低阶层（即“贱民”）获得解放。在甘地心目中，理想的印度应该是个民主共和国——所有的印度人，不论阶级或宗教，都能和睦相处。

撼动大英帝国的盐

1930年，甘地组织了一次非暴力“盐路长征”行动，抗议英国在印度实行的高压盐税。他们从艾哈迈达巴德步行到阿拉伯海，行程长达388千米，持续24天。甘地和数千名追随者一同到达阿拉伯海岸。他特意从海滩上抓起一把海盐（这在当时属于违法行为），并公开宣称：“我要用这把盐撼动大英帝国的根基。”甘地因此被捕，但他的入狱引发了民众抗议，随后甘地获释。印度人纷纷以甘地为榜样，自制食盐。同年年底，10万人因为此举被捕入狱。由于罢工频发，工业陷入瘫痪。

甘地的非暴力不合作运动是印度独立斗争的转折点。1931年，他应邀赶赴伦敦参与会谈，讨论印度自治问题。尽管这次会议没有达成令印度教徒、穆斯林和英国人三方满意的解决方案，但甘地的英国之行吸引了全世界的目光，媒体开始纷纷关注印度面临的困境，促使英国放松了对印度的控制。

退出印度

1942年，甘地和印度国民大会党领导人贾瓦哈拉尔·尼赫鲁发起了一项“退出印度”运动，当时正疲于应对战争的英国分身乏术。印度民众很快团结起来，参与运动。但1947年，印度国民大会拒绝了印度穆斯林联盟提出的方案——他们提议在印度独立之后，建立一个独立的伊斯兰国家巴基斯坦（意为“纯粹的土地”）。这一分歧导致了印度教徒和穆斯林之间的骚乱。甘地试图阻止战争，但仍有4000人因此丧生。

不到一个月，新任的印度总督路易斯·蒙巴顿勋爵就宣布了英方计划：将英属印度分为印度和巴基斯坦两个有主权的自治领，使印度教徒与穆斯林分离，预计1947年8月实现该目标。主要信仰印度教的西孟加拉划入印度，以穆斯林为主的东孟加拉成为巴基斯坦的行政省，叫作东巴基斯坦（1971年，该地区经历了民族解放战争，随后获得独立，成为孟加拉国）。

1947年的印度分裂造成了严重的社会动荡，数百万流离失所的穆斯林和印度教徒被迫重建家园。数十万人死亡，甘地也在暴力事件中丧生——一名印度教极端分子枪杀了甘地，因为他反对甘地试图让印度教徒和穆斯林和谐相处的做法。1950年，印度自治领获得完全独立，并创立宪法。1956年，巴基斯坦也通过了自己的宪法。

英国的做法使印度分裂。穆斯林联盟领袖穆罕默德·真纳把巴基斯坦和印度的诞生描述为“血淋淋的过程”。独立之后，这两个国家之间冲突不绝、战争不断。

英联邦的建立

印度独立6个月之后，以茶叶闻名于世的英属殖民地锡兰（今斯里兰卡）从“退出印度”运动中得到鼓舞，于1948年获得独立。盛产橡胶和锡矿的英属马来亚（“二战”期间曾被日本占领，1948年成为英国治下的保护国），也在1957年获得独立，1963年更名为马来西亚。

锡兰、印度、巴基斯坦和马来亚先后成为英联邦成员。英联邦成立于1949年，是独立国家组成的自由联合体，尊英国国王为元首，大部分成员国都是英国曾经的属地，其宗旨是平等、民主、世界和平和自由贸易。20世纪50年代，英国与英联邦成员国的贸易额比英国与其他欧洲国家的贸易额高出4倍；1973年英国加入欧盟时，这种贸易平衡才被打破。目前，英联邦包括53个国家，其中最大的4个经济体分别为英国、印度、加拿大和澳大利亚，约占世界总人口的1/3。

塞浦路斯绿线

1960年，英国殖民地塞浦路斯（曾是奥斯曼帝国的一部分，自1878年俄土战争后由英国控制）也脱离英国，独立后加入英联邦。在塞浦路斯占多数的希腊族和占少数的土耳其族之间关系紧张，两族冲突不断。希腊族开展民族运动，希望与希腊本土统一。英国和联合国部队派兵维持该地局势。1974年，塞浦路斯政府在一场军事政变中被推翻，一名希望与希腊统一的活动家成为总统，该事件严重刺激了土耳其族，他们派兵占领塞浦路斯北部。

1974年签署的一项和平协议用“绿线”将塞浦路斯划为两部分：北部1/3为北塞浦路斯土耳其共和国，南部2/3为塞浦路斯共和国（主要为希腊族居住），这条“绿线”即联合国缓冲区。直到今天，世界范围内只有土耳其一个国家承认北塞浦路斯土耳其共和国的独立身份。

苏伊士危机

1914年之前，埃及是奥斯曼帝国的组成部分；之后，它成为英国治下的保护国。1922年埃及通过革命获得独立，但英国仍然在该地保留驻军以控制苏伊士运河，而且一家英法公司把持着苏伊士运河的所有权。要想把海湾地区的石油顺利输送到欧洲，经由埃及的水路至关重要。

1952年，由埃及民族主义军官领导的革命推翻了亲英的埃及国王法鲁克，并于1953年宣布成立埃及共和国。1956年上台的埃及总统贾迈勒·阿卜杜勒·纳赛尔宣布苏伊士运河国有化，借此为大坝项目筹集资金。纳赛尔的举动震惊世界。22个国家的代表齐聚伦敦，举行紧急会谈，但没有找到妥善的外交解决方案。英国、法国和以色列秘密计划入侵埃及。1956年10月，三国开始攻击埃及，由以色列军队牵头，英、法进行空军支持。纳赛尔立即采取报复性举措——封锁苏伊士运河，并击沉了正在那里航行的47艘船只，导致欧洲被迫实行汽油定量配给。经过一周的战斗，三国侵略军迫于美国、苏联和联合国三方的压力，全线撤退。

苏伊士危机导致英国首相安东尼·艾登辞职，此举标志着英国的世界大国地位的终结，也促成了1960年发布的一项联合国决议，该决议呼吁各国放弃对其他殖民地的控制权。

越南战争的前奏

自法国在中法战争（1883—1885）中获胜之后，法国一直统治着位于印度和中国之间的领土，即法属印度支那。越南南部（那时称为“南坼”）成为法国殖民地，而柬埔寨、老挝、越南中部和北部（东京
(此处“东京”是越南北部一地区的旧称，又称“北部湾”。——编者注)

和安南）成为法国的保护地。法国保护其不受军事入侵，但当地盛产的橡胶、茶叶、咖啡、大米和胡椒等作物被法国人大肆盘剥，当地居民普遍对此表示不满。

第二次世界大战期间，法国沦陷，维希政府（纳粹德国的傀儡政府）将越南城市河内和西贡的控制权移交给了纳粹德国的战时盟友日本。彼时，日本野心勃勃，意欲控制整个亚洲，正对中国发动全面战争（1937—1945），双方处于战争胶着状态，民众苦不堪言。日本很快占领法属印度支那的所有领土，并派驻日本官员取代了原来的法国官员。

1945年，第二次世界大战结束，战败的日本从越南撤军。曾经奋起反抗日本入侵的“越盟”（越南独立同盟会）迅速占领河内，宣布成立越南民主共和国。这个共和国的存在时间很短，因为法国军队很快重新掌控时局，夺回河内，迫使由民族主义者、共产主义者胡志明领导的越盟撤回山区。从1946年起，越盟与法军开展了长期不懈的游击战。

1949年，法国政府建立了由越南末代皇帝保大领头的傀儡政权，借此削弱胡志明的势力，但越南共产党领导的越盟逐渐发展壮大。中国共产党领导的中华人民共和国向越南的游击队战士提供军事装备，他们用自行车将拆整为零的火炮零部件运进大山。1954年，游击队突袭法国占领的军事要塞奠边府。法国战败，黯然撤出印度支那。

时任美国总统哈里·杜鲁门一直奉行“遏制”政策，意欲阻止共产主义的全球蔓延，因而美国对法国在印度支那的战斗予以大力支持。1953年上台的美国总统德怀特·D. 艾森豪威尔把共产主义带给他们的威胁描述为多米诺骨牌效应——如果一个国家倒向共产主义阵营，东南亚其他国家也会纷纷效仿。

1954年，《日内瓦协议》将越南一分为二：胡志明领导的共产主义北越，以及吴庭艳领导的南越。吴庭艳是美国指定的南越领导人，所以有很强的亲美倾向。该协议规定：1956年通过选举决定由谁统治越南。吴庭艳的强权政府遭到民众厌弃，这让胡志明看到了越共统一越南的机会，因此向南越的共产主义支持者提供援助。作为报复，吴庭艳违背《日内瓦协议》的相关规定，提前举行选举。而美国急于证明遏制政策的有效性，极力支持吴庭艳的决定。

旷日持久且耗资巨大的越南战争（1961—1975）就这样搭好了舞台背景。

图7　法国在东南亚的殖民地分布状况及越战前夕的形势

荷兰退出东印度群岛

第二次世界大战后，与印度支那一样，被称为荷属东印度群岛（现印度尼西亚）的东南亚殖民地也在积极反抗殖民政权。

这块殖民地包括苏门答腊岛、爪哇岛、南婆罗洲岛和西里伯斯岛（今苏拉威西岛），曾经是荷兰东印度公司的势力范围，该公司自17世纪以来一直从事香料贸易。1796年破产时，该公司将所属土地悉数移交荷兰政府。

1940年，纳粹德国占领荷兰，荷兰军队无力捍卫这片殖民地的安全，于是它遭到日本入侵和占领。日本把当地人武装起来，训练他们与西方盟军作战，并支持当地民族主义运动的发展。“二战”结束后，日本投降，民族主义者的领导人宣布印度尼西亚独立。

从1945年开始的5年充满动荡，荷兰人试图夺回统治权。本来矛盾丛生的共和党人、共产党人和农村革命者在面对欧洲人时同仇敌忾。最终，荷兰在1949年迫于联合国和美国的压力，承认印度尼西亚独立。

黑暗之心

第二次世界大战结束之初，只有三个非洲国家获得独立：利比里亚、埃及和埃塞俄比亚。尽管许多非洲人曾与欧洲军队并肩作战，但大多数非洲人没有权利自己管理国家。殖民者与非洲人的关系普遍较差，其中最臭名昭著的就是比利时国王利奥波德二世（1865—1909年在位）在殖民地实施的暴行，他的残暴政权统治着盛产橡胶、被雨林覆盖的刚果。1899年约瑟夫·康拉德所著的小说《黑暗之心》（Heart of Darkness
），就是以此作为情节展开的背景。20世纪60年代，非洲各国从印度获取独立的历程中汲取力量，一股独立浪潮席卷非洲大陆。

位于英国黄金海岸的加纳是这一阶段首个赢得独立的非洲殖民地。来自黄金海岸的士兵在第二次世界大战中曾与英国人并肩作战，但他们回到家乡之后，面临失业的困境，生活困苦。在一次暴乱中，几名加纳退伍军人被英国殖民者开枪打死，导致紧张局势升级，英国被迫制订退出殖民地的相关计划。1951年，在英国的大力支持下，夸梅·恩克鲁玛赢得了该国的首次选举。1957年加纳获得独立后，恩克鲁玛成为总理。他最初希望加纳成为工业化的社会主义国家，人人享有接受教育的机会；但随后加纳经历了经济危机，恩克鲁玛把加纳变成了一党制国家。1966年的军事政变推翻了恩克鲁玛对加纳的统治。

加纳的独立使其他非洲国家大受鼓舞，他们奋起夺权，其中就包括肯尼亚在内。肯尼亚的激进民族主义组织茅茅党（Mau Mau）袭击了定居当地的英国农场主，引发了英国殖民者的镇压，继而发生叛乱，最终肯尼亚在1963年获得独立。

1960年，英国首相哈罗德·麦克米伦被迫承认：“变革之风正在席卷整个（非洲）大陆……民族意识的增强是政治领域无法忽略的现实，我们必须考虑这一点。”

非洲的冷战交锋

美国和苏联之间的冷战使非洲的非殖民化进程更加错综复杂。苏联为受共产主义理想驱动的民族主义运动提供武器和资金，而美国则致力于阻止共产主义的蔓延，为那些支持西方资本主义的民族主义团体和领导人提供资助。

动荡不安的比利时属地刚果获取独立的过程就是美苏冷战的典型实例。1960年，迫于蓬勃发展的独立运动，比利时国王博杜安将权力移交给了新当选的刚果总理——刚果革命领袖帕特里斯·卢蒙巴。不到两周，刚果军队就背叛了比利时军官的统辖，而加丹加省在莫伊兹·冲伯的领导下脱离刚果，宣布独立。莫伊兹·冲伯得到了西方社会的鼎力相助，他还向比利时人寻求军事支持。卢蒙巴立即采取行动，要求联合国驱逐比利时军队。联合国随即派遣部队维持当地和平。后来，苏联以刚果加入共产主义阵营为条件，为卢蒙巴提供军事援助。但1960年9月，亲近西方势力的约瑟夫·蒙博托（蒙博托·塞塞·塞科）抓住了卢蒙巴，后来把他交给了冲伯。1965年，在美国的支持下，蒙博托掌权，几年后将国名改为扎伊尔。蒙博托的统治最终在1996年被推翻，那时的刚果政治腐败，经济几近崩溃。

安哥拉从葡萄牙手中争取独立（1961—1975）的过程也同样获得了苏联的军事支持，新独立的莫桑比克政府和南非的非洲人国民大会也不例外。美国采取相应的报复性措施，向反对共产主义的非洲民族主义者和政府提供武器和资金。

苏联在非洲的努力没有达到预期效果。脆弱的经济和暴力的争端造成了极不稳定的政治环境，阻碍了社会主义在非洲的生根发芽。此外，与社会主义国家不同，阶级斗争并不是非洲社会的首要问题。因此大多数非洲国家获得独立后，最终加入了西方资本主义阵营。

针锋相对

1954年，法国被迫退出印度支那，社会党领导的法国政府对此深感屈辱，于是企图控制统治历史长达130年的阿尔及利亚殖民地。1954—1962年，法国对阿尔及利亚民族解放阵线（FLN）进行打击，但再次遭遇失败，而这一失败对法国的影响延续至今。

在阿尔及利亚，相对富裕的欧洲移民（约占人口的10%）被当地人戏称为“黑脚”。当地人对欧洲移民的不满与日俱增，他们希望获得与“黑脚”相同的权利。但法国政府只进行了有限的改革，因此催生了一些反动组织的建立，比如民族解放阵线。

双方爆发战争，相互厮杀了8年，法国对民族主义煽动者进行了残酷的镇压。这场冲突使脆弱的法兰西第四共和国陷入困境，由戴高乐总统领导的法兰西第五共和国取而代之，戴高乐曾在“二战”期间领导自由法国抵抗运动。此时的戴高乐别无选择，只能将权力移交给民族解放阵线，宣告阿尔及利亚独立。这一决定引发了意想不到的恶果：亲法的阿尔及利亚人反对独立，因而发动恐怖行动对此予以反抗。一年之内，包括欧洲人和犹太人在内的140万难民逃往法国。这些人已在阿尔及利亚生活了数代，因此到法国之后并不能完全融入，这一问题至今仍未消除。

变革之风

许多非洲新兴民族国家在独立之后陷入了政治混乱和经济危机。非洲国家的经济大多基于温饱型农业，在西方国家的支持突然撤离之后，现代工业几乎全线崩溃。但是，拥有宝贵原材料的非洲国家经历了经济的快速增长，贫富差距拉大，比如拥有丰富石油储备的尼日利亚。各国政府面临诸多问题：战争、民族分裂、饥荒和干旱。为了谋求生存，各国政府纷纷走上独裁或腐败之路。

法国退出后，阿尔及利亚爆发内讧，导致了军事独裁政权的产生。20世纪90年代，阿尔及利亚陷入内战。当时，该国政府因为担心伊斯兰教主义者可能获胜而取消了选举。但近年来，阿尔及利亚的政局逐渐趋于稳定，它成为天然气的出口大国。

法国对中非地区的统治从19世纪一直持续到1960年。获得独立后，中非共和国进入独裁统治时代，其中包括独裁者让–贝德尔·博卡萨始于1966年的恐怖统治。直到1979年，他才被法国支持的军事政变推翻。这个国家现今仍然是世界上最贫穷的国家之一。

1971年，英国殖民军前任军官伊迪·阿明夺取了前英国保护国乌干达的政权。之前的历届乌干达政府腐败无能，阿明政府则野蛮镇压异己，残酷统治属下，因处决政治异己分子、严重侵犯人权及疯狂实施种族暴力而臭名昭著。这种状况一直持续到1979年。如今，这个国家的政局相对稳定，经济发展稳健。但北方地区因为“上帝圣主抵抗军”的反叛活动，动乱和暴力无休无止，依然处于民不聊生的境地。

1960年，尼日利亚摆脱了英国的殖民统治，但随后陷入内战。比夫拉地区位于尼日利亚南部，居民主要是信仰基督教的伊博人。1967年，比夫拉从北部穆斯林占主导的联邦分裂出来，建立了比夫拉共和国。这个短命的共和国只存在了三年。联邦政府对比拉夫的军事封锁导致了大规模饥荒，数百万比夫拉人死于饥饿，比夫拉共和国因而失败。由于该地区存在大片高质量的油田，交战双方获得了广泛的国际关注和军事支持。从1968年开始，以“绝望的比夫拉人”作为主题的宣传画出现在世界各地，吸引了大量人道主义援助，特别是来自基督教组织的援助。

石油也改变了前意大利殖民地利比亚的命运。1951年利比亚获得独立。1959年探明的石油储备成为1969年穆阿迈尔·卡扎菲上校发动军事政变的诱因。遗憾的是，尽管利比亚的石油收入在20世纪70年代得到了大幅增长，但大部分被用于资助世界各地的恐怖主义活动。

康乃馨革命

1836年之前，非洲南部的葡属殖民地安哥拉以奴隶贸易而闻名。到了20世纪，安哥拉越来越西方化，但1910年之后，葡萄牙的君主立宪制被不稳定的共和国取代，政局开始动荡。该共和国又在1933年被法西斯独裁的“新国家”（Estado Novo）取代。“新国家”坚决反对共产主义、社会主义、自由主义和反殖民运动，企图让葡属殖民地成为葡萄牙不可分割的组成部分，漠视海外领土针对独立提出的任何要求。

葡萄牙在安哥拉实施的一系列“新国家”政策，比如20世纪50年代的强迫劳动和强行开展的重新安置，引发了一场解放战争，其中包括几次民族主义游击战以及长达13年的疯狂屠杀。葡萄牙试图控制安哥拉冲突，受到了联合国的谴责、武器禁运和国际社会的其他制裁。

1974年，在苏联的影响下，葡萄牙工人阶级对政府的不满逐渐升级，导致了著名的“康乃馨革命”。在这场军事政变中，革命者没有开火，而是把象征社会主义的红色康乃馨插在步枪枪口，政变因此得名。新兴的社会主义政府承诺向民主过渡，要求葡萄牙立即结束殖民统治，使安哥拉和其他葡属殖民地获得独立，包括非洲东南部的莫桑比克和东南亚的东帝汶。该事件促使大批葡萄牙公民逃离这些国家。

1975年，安哥拉获得独立，之后立即陷入内战。这场内战成为非洲地区持续时间最长的军事冲突。由前反政府武装建立的共产主义政府在苏联的支持下与美国支持的叛乱分子展开斗争。1995年，联合国派遣维和部队监督双方缴械。2003年，冲突终于结束，但连年征战使这个国家遍布地雷，经济支离破碎。此后，安哥拉大力发展石油和钻石产业，经济逐渐趋于稳定，社会财富稳步增长。

犹太人出埃及记

在反殖民化背景下，犹太难民纷纷逃离反犹太主义或政局不稳的国家，他们与阿拉伯人的冲突日益加剧。自犹太民众从以色列王国（位于巴勒斯坦）迁到欧洲的那一刻起，欧洲人对犹太人的迫害从未停止，因为他们有着不同的信仰——欧洲人多信奉基督教。德雷福斯案件（1894—1906）只是其中一例。当局为了包庇真正的罪犯，以叛国罪构陷犹太裔法国军官阿尔弗雷德·德雷福斯。从1941年持续到1945年的犹太人大屠杀也是铁证。

19世纪晚期，为了应对盛行的反犹太主义，由匈牙利记者西奥多·赫茨尔领导的犹太复国主义组织在巴勒斯坦购买土地，并在那里建立犹太人定居点。犹太复国主义者认为，散居在外的犹太人应该回到他们位于巴勒斯坦的家园——这是上帝应许给他们的土地，并主张在那里建立由犹太人管理的主权国家。他们组织大规模移民迁往巴勒斯坦，筹集资金援助那些身陷贫困、受到迫害的犹太人。第一次世界大战期间，犹太复国主义者担心脆弱的犹太人定居点无法抵御土耳其军队的侵犯，因此在1917年主动要求英国军队进驻巴勒斯坦，其中包括受过英国教育的犹太复国主义者哈伊姆·魏茨曼，他后来成为以色列的首任总统。

1917年，魏茨曼说服英国外交部部长阿瑟·贝尔福做出承诺，支持建立“巴勒斯坦的犹太民族家园”，从而导致犹太移民人数急剧增加。犹太人的工业、技术和教育设施得到了长足发展，这种状况加剧了巴勒斯坦地区阿拉伯人和犹太人的紧张关系。因此，英国从1930年开始限制进入巴勒斯坦的移民人数；与此同时，德国和奥地利的犹太人也开始面临新一轮的种族歧视。1939年5月，战争一触即发，悬在欧洲犹太人头顶的屠刀随时落下，英国再次对移民人数进行限制，迫使犹太人从事“非法移民”，大批犹太人被犹太抵抗组织秘密运抵巴勒斯坦。

第二次世界大战后，得到美国支持的犹太难民试图移居到英国管理的巴勒斯坦。由于阿拉伯民族主义者的强烈反对，英国再次限制进入巴勒斯坦的移民人数。1946年，为了抗议英国对阿拉伯人的袒护，犹太地下军事组织“伊尔贡”（Irgun）在耶路撒冷的大卫王酒店引爆了一枚炸弹，造成91人死亡。随着紧张局势的加剧，英国于1947年将该问题提交联合国进行仲裁。联合国通过投票，将巴勒斯坦一分为二，分属犹太人和阿拉伯人，并把耶路撒冷作为双方共有的国际区域。这个方案得到了犹太领导人的首肯，但遭到阿拉伯人的强烈反对。阿拉伯袭击事件的升级遭到了犹太武装组织“哈加纳”（Haganah）的暴力回击。1948年4月，英国军队撤离该地区。5月14日，在英国对巴勒斯坦的托管协议期满前几小时，巴勒斯坦犹太人办事处主席戴维·本–古里安宣布：独立的犹太国家以色列正式成立。

次日，第一次中东战争（又称阿以战争）爆发，埃及、叙利亚、黎巴嫩、外约旦（今约旦）和伊拉克联合与以色列争夺巴勒斯坦。截至1949年停战时，以色列已经控制了1947年边界划分线以外的大片领土，埃及占领了加沙地带，而外约旦则吞并了犹地亚和撒马利亚。因为战争而流离失所的70万巴勒斯坦阿拉伯人涌入约旦、埃及、叙利亚和黎巴嫩。在那里，一些义愤填膺的巴勒斯坦人成立了巴勒斯坦解放组织（PLO）。

新成立的犹太国家以色列成为大量犹太移民的目的地，他们大多来自摆脱殖民地统治的北非伊斯兰国家及中东的阿拉伯国家，也有在1956年苏伊士危机中遭到驱逐的埃及犹太人。

第四次中东战争和戴维营协议

1967年，以色列和巴勒斯坦的冲突再次升级，以色列和联合抵制以色列的阿拉伯邻国之间爆发了“六天战争”（第三次中东战争）。战争结束后，阿拉伯人失去了更多的领土，居住在约旦河西岸的60万巴勒斯坦人被迫接受以色列政府的管理，以色列还占领了西奈半岛（前埃及领土）。这种状况使以色列局势更加复杂，恐怖袭击频发。

阿拉伯国家在1967年遭受的耻辱引发了1973年的第四次中东战争。埃及和叙利亚对以色列占领的西奈半岛（苏伊士运河以东）、与叙利亚接壤的戈兰高地发动突然袭击。理查德·尼克松总统领导的美国为以色列提供军事支持。作为报复，石油输出国组织的阿拉伯成员国对美国和欧洲实施了石油禁运，导致油价飙升130%，并引发了西方世界的经济衰退。强悍的以色列军队再次获胜，随后联合国拟定了停火协议。1978年，在美国总统吉米·卡特的见证下，以色列总理梅纳赫姆·贝京和埃及总统安瓦尔·萨达特在美国白宫签署了具有历史性意义的《戴维营协议》。根据协议内容，西奈半岛归还埃及，但埃及必须承认以色列作为独立国家的身份。

虽然埃及和以色列之间的和平已经达成，但巴勒斯坦和以色列之间的关系依然处于紧张状态，解决阿–以冲突依然任重而道远。

新帝国主义

第二次世界大战结束后，实力强劲的美国在承认了自己的殖民地菲律宾独立之后，呼吁欧洲列强解散各自的殖民帝国，旨在开放贸易市场、发展世界各地的资本主义。苏联也支持反殖民化运动，但其目标是在发展中国家传播共产主义。冷战期间，这两种相互对立的意识形态为共产主义者和亲西方的民族主义者进行权力斗争提供了资金支持。

1999年，葡萄牙将在中国的最后一个殖民统治地区——澳门的主权移交给中华人民共和国。此前，英国已于1997年将香港交还中国。1842年，中国输掉第一次鸦片战争之后开始被迫开放，香港也在此时被割让给英国。根据1997年英国与中国签订的协议内容，香港在移交后的50年内可以保留资本主义经济和贸易制度。

包括百慕大群岛、直布罗陀和马尔维纳斯群岛（福克兰群岛）
(马尔维纳斯群岛是阿根廷、英国争议地区，英国称福克兰群岛。——编者注)

在内的其他英国海外属地通过投票，决定继续保持现状。如今，这些地方也实现了内部自治，仅由英国负责国防和外交事务。

至此，欧洲的殖民时代彻底终结。曾经的殖民地除了遗留一些殖民时代的基础设施以外，遍布战争疮痍，被牟取了商业暴利。受到重创的非洲国家尤其难以恢复元气，不过其中有些国家盛产石油、铜、黄金、钻石和橡胶等，经济复苏难度相对较低。

许多评论家认为，一种新帝国主义（新殖民主义）已经取代了以海外领土扩张为主的传统殖民主义。大国利用资本主义贸易体系和全球化风潮，从文化、经济和社会等各个方面控制其他经济依赖型国家，以达到扩大自身权力和国际影响力的目的。

7 冷战的寒意

1946年，苏联领导人约瑟夫·斯大林说过：共产主义和资本主义永远无法和平共处；共产主义为战胜资本主义，必须经历斗争。斯大林的理论源自19世纪社会主义哲学家卡尔·马克思。

美国和西欧国家则奉行资本主义自由市场经济，崇尚自由民主选举，注重个人财产所有权。

1922年，第一个社会主义国家——苏联诞生。从那一刻起，两种政治体系的拥趸就开始互相猜疑，害怕对方企图消灭自己。第二次世界大战结束时，双方的互不信任升级为军事对峙。美国和苏联一跃成为世界上最强大的国家，双方都拥有足以摧毁地球的强大武器。

此后几十年中，世人生活在随时可能出现的核毁灭威胁之下。幸运的是，美苏双方总会在核战争爆发之际保持克制。但它们常常展开间接的冷战对抗，通过影响别国或干涉别国内部事务取得对抗的优势。

冷战对抗耗费了巨额资金：据估计，美国用于购买军事装备、为世界各地的反共产主义组织提供武器、研究核武器或其他军备，以及投入朝鲜战争和越南战争的军费开支高达8万亿美元。庞大的军费开支导致了20世纪中叶西方世界经济繁荣时代的覆灭；对苏联而言，它加速了东欧共产主义的终结。

铁幕降临

1939年，苏联领导人约瑟夫·斯大林与德国的阿道夫·希特勒达成了一项出其不意的《苏德互不侵犯条约》，该条约划分了苏德双方在东欧的势力范围。根据条约内容，德国与苏联在“二战”爆发之际先后入侵波兰，然后对其进行了瓜分。

1941年，德国把枪口转向苏联，斯大林随即加入同盟国阵营。1944年，德国面临失败，同盟国领导人在莫斯科会面，共商欧洲的未来大计。英国首相温斯顿·丘吉尔的手写笔记透露，他们打算在战后将势力范围分配给包括苏联在内的同盟国成员。但一年之后的1945年2月，雅尔塔会议在乌克兰召开，丘吉尔和美国总统富兰克林·D. 罗斯福试图缩减苏联在波兰的势力范围。虽然该会议为联合国成立做了准备，并达成了将德国划分为两个占领区的协议，但它在苏联和西方各国之间埋下了猜疑的种子。

会后，斯大林给苏联外交部部长维亚切斯拉夫·莫洛托夫（他的名字被用来命名燃烧瓶）写信说：“没关系。我们以后将以我们自己的方式来做这件事。”这位苏联领导人不仅想扩大苏联的国际影响力，还试图通过在苏联和西欧之间建立共产主义国家的堡垒来保护苏联。

在南斯拉夫，由共产主义者约瑟普·铁托领导的抵抗运动完成了驱逐纳粹的艰巨任务，铁托因此当选为这个共产主义联邦国家的总统。南斯拉夫不愿意受到苏联钳制，故而拒绝加入苏联集团，选择保持中立。

在其他地方，苏联红军将东欧和巴尔干半岛的大部分地区从纳粹的铁蹄下解放出来，他们受到了许多共产主义自由战士的夹道欢迎。苏联大力支持共产主义政党，并帮助他们开展宣传活动。截至1949年，匈牙利、保加利亚、罗马尼亚、捷克斯洛伐克、阿尔巴尼亚和波兰都在苏联的影响下建立了共产主义政权。同年，苏联占领的德国东部地区变成了德意志民主共和国，随后也加入了这些国家的行列。

图8　西欧与东欧之间的铁幕

温斯顿·丘吉尔曾经宣称：“一幅横贯欧洲大陆的铁幕已经降落下来。”作为回应，斯大林称他为“好战分子”。

高耸的“柏林墙”

那道隔离柏林东、西部地区的高墙精准体现了冷战时期文化冲突的象征意义。

1948年，英、法、美三国占领的德国非苏占区和西柏林合并（后称联邦德国）。柏林的位置深入苏联占领的德国东部，因此斯大林试图将同盟国盟友完全赶出柏林。他切断了柏林的电力供应，派军队封锁了通往柏林西部的所有道路，并实施食品封锁。

空中运输线是通往西柏林的唯一通道，盟军冲破封锁，完成了史上最大规模的空中补给行动。从1948年6月至1949年5月，西柏林的空运持续了将近一年。在苏联放弃并解除封锁之前，该运输线总共运送了大约150万吨物资。

这是冷战时期的第一次对峙，它为以后几十年的持续冷战奠定了基调。此后，苏联和西方列强从未进行过正面交锋。

1961年8月，苏联在东、西柏林之间建起了“柏林墙”。苏联声称此举旨在阻止西方宣传侵蚀东方世界，但他们的主要目的在于阻止越来越多的民主德国
(1949年10月，东柏林成为民主德国的首都。——编者注)

人迁往西柏林或西方世界。民主德国边防人员奉命射杀任何非法越过“柏林墙”的民众。尽管死亡总人数存在争议，但至少有138名东欧人因为企图偷渡到联邦德国而命丧黄泉。

在卫星国的层层护佑之下，苏联严格控制普通公民与西方国家的任何联系，动用国家机器的铁拳限制言论自由，并把异端分子驱逐到位于西伯利亚的古拉格战俘集中营或苏联其他条件极其艰苦的地方。

在另一边，美国宣称自己是自由的捍卫者。但它一面反对共产主义，一面支持极权主义右翼政权，比如：1973年，美国支持智利军政府推翻了社会主义者、总统萨尔瓦多·阿连德。

华沙公约组织的成立与分裂

冷战的紧张局势进一步升级。1955年，联邦德国自“二战”结束以来第一次得到组建军队的许可，并加入北约组织。北约成立于1949年，由美国、加拿大和10个西欧国家组成。北约是一个共同安全防卫条约：对任何成员国的攻击都将被视为对所有成员国的敌意。这是美国在冷战期间为反对共产主义而在世界各地建立的第一个军事联盟。澳大利亚等国家也先后加入北约。1951年，澳大利亚、新西兰和美国建立了独立于北约之外的军事协定，即《澳新美安全条约》。

苏联把新近拥有武装力量的联邦德国看作巨大的威胁，并对此做出回应，形成了东欧共产主义国家的防务联盟——华沙条约组织。那些没有加入这两个军事组织的国家被称为第三世界。华沙条约允许苏联军队进驻任何签约国，此举招致一些国家的不满。

1956年，匈牙利的反苏情绪达到巅峰，爆发了一场民众起义，最终导致新政府决定退出苏联阵营。这是苏联无法容忍的叛逆行为。同年11月，1000辆坦克开进匈牙利首都布达佩斯，粉碎了新生的革命政府。成千上万的匈牙利士兵和平民因此丧生，20万人逃往奥地利。

7年以后，另一个东欧国家试图改变其作为苏联“卫星”的地位。1968年，捷克斯洛伐克共产党领导人亚历山大·杜布切克发起了一系列包括废除审查制度、允许新闻自由在内的改革措施。苏联立即对此做出反应。杜布切克遭到拘捕并被替换，捷克斯洛伐克的反苏斗争被镇压了几十年。

展翅高飞的美国雄鹰

苏联在自己周围建立了共产主义缓冲区，而美国总统杜鲁门则在1947年推出了“杜鲁门主义”，借此遏制苏联影响的进一步扩散。杜鲁门曾对美国国会表示：“我认为我们必须协助崇尚自由的民族，用他们自己的方式决定自己的命运。”冷战初期，杜鲁门的遏制政策曾在希腊和土耳其初露端倪。

第二次世界大战期间，德国占领希腊。在抵抗运动中，希腊人开始自相残杀，共产党人和右翼分子争斗不休。1946年，希腊爆发内战。南斯拉夫向希腊的共产党人提供军事援助，而英国则选择支持右翼分子。战后，英国国内经济陷入困境，英国对希腊右翼势力的支持无以为继，美国适时介入。美国的援助对希腊右翼势力的胜利起到了关键性作用，希腊成为巴尔干半岛唯一没有倒向共产主义的国家。

由于财政状况严重恶化，英国也无法继续支持土耳其。1947年，在苏联的高压之下，土耳其被迫允许苏联在土耳其海峡建立海军基地，并允许苏联船只使用黑海到地中海的航道。苏联船只开始在该地区集结，因此美国向土耳其水域派遣了一艘航空母舰，并向土耳其提供了大约1亿美元的经济和军事援助。这一时期的冷战对抗为未来的长期对峙奠定了基础。

朝鲜分裂

1910年，日本占领朝鲜半岛，部分实施了它在亚洲的民族主义扩张野心。自此，朝鲜的命运无法自主，完全掌握在了其他国家手中。第二次世界大战结束时，日本遭到驱逐，获胜的同盟国用“三八线”将朝鲜半岛一分为二。“三八线”以北地区由苏联管理，而以南地区则被美国占领。

由金日成领导的朝鲜半岛北部（朝鲜民主主义人民共和国，简称朝鲜）得到了苏联提供的火炮和坦克。为了统一朝鲜半岛，金日成在1950年美军从朝鲜半岛南部（大韩民国，简称韩国）撤退时发动了一场突然袭击。韩国向联合国求助，而美国借联合国名义，呼吁各个成员国对其伸出援手。共有15个国家对此做出回应，向该地区提供军事援助，它们由美国牵头与朝鲜对峙。

美国轰炸机成功阻止了朝鲜军队向南的挺进步伐。美军在道格拉斯·麦克阿瑟将军的带领下，采取了大胆冒险的军事行动，在朝鲜后方的仁川强行登陆，瓦解了朝鲜军队的攻击，然后继续向前推进，接近中国边境。应朝鲜方面要求，中华人民共和国派遣中国人民志愿军进入朝鲜。南下途中，他们在云山郡重创美军。

麦克阿瑟希望将这场战争升级，对中国实施侵略；但出乎意料的是，美国总统杜鲁门在1951年4月解除了麦克阿瑟的职务。杜鲁门曾公开说：“如果我们主动扩大战争，那将是天大的错误，会酿成悲剧。”

在接下来的一个月里，朝鲜战争陷入僵局，双方一边展开拉锯式谈判，一边在“三八线”附近对峙。1953年，双方最终达成停战协议，把朝鲜半岛正式一分为二。

间谍、外层空间和类固醇

冷战双方的相互猜疑开启了谍战时代的纷争。秘密特工、双面间谍甚至三面间谍随处可见，其中包括英国女王伊丽莎白二世的艺术顾问安东尼·布伦特。直到1964年，他作为苏联克格勃的真实身份才被揭露。安全部门人员大肆排查异己，而美国的“红色恐慌”妄想症导致了麦卡锡主义的诞生。这次由参议员约瑟夫·麦卡锡领导的政治迫害，矛头指向共产党人。1950年，麦卡锡开始指控部分政府官员和公众人物有亲苏倾向，包括一些好莱坞演员、编剧和导演。麦卡锡先后指控数千人对美国不忠，通过列入黑名单使他们失业，并监禁数百人。约翰·埃德加·胡佛领导的美国联邦调查局（FBI）对此鼎力相助。

直到1954年，麦卡锡开始向军方动刀，艾森豪威尔总统（第二次世界大战的英雄）和美国参议院才制止了麦卡锡的诽谤行为。在1953年麦卡锡主义运动达到顶峰时，朱利叶斯·罗森堡和埃塞尔·罗森堡夫妇因为被控向苏联传递原子弹的消息而被美国政府判处间谍罪，遭到处决。

冷战的对抗蔓延到了生活的角角落落，连体育赛事都能成为双方的战场。1956年，在澳大利亚墨尔本举行的奥运会上，匈牙利和苏联的水球比赛充满血腥，简直就是冷战的缩影。那时，匈牙利的国内起义被苏联镇压，大家群情激愤，球员和观众都陷入一片混战。

东欧国家非常重视奥运会奖牌，有时他们会通过使用药物来提高运动员的竞技成绩。由于特定的政治事件，冷战双方都曾抵制过奥运会：1980年，美国为了抗议苏联入侵阿富汗，没有参加莫斯科奥运会；而苏联也在1984年放弃参加洛杉矶奥运会。

冷战双方还试图通过太空计划证明各自的技术优势。1957年，苏联发射了第一颗人造卫星“斯普特尼克”（Sputnik）；1961年，苏联率先把人类送入太空，尤里·加加林成为进入太空的第一人。美国上下一片震惊。

在接下来的一个月里，为了恢复民族自豪感并在太空竞赛中超越苏联，约翰·F. 肯尼迪总统宣布美国即将实施登月计划。他对美国国会说：“我认为美国应该在10年内努力实现这一目标，让人类登上月球，并安全返回地球。”1969年7月，当美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林迈出“阿波罗11号”的舱门时，肯尼迪的雄心壮志得以实现。这是人类第一次登上月球。很遗憾，肯尼迪没有亲证这一刻的成功：他在1963年遭到暗杀身亡。李·哈维·奥斯瓦尔德暗杀肯尼迪的原因至今仍然是个谜团。

卡斯特罗、格瓦拉和古巴

冷战伊始，美国一直处于上风，因为它是唯一拥有原子弹的国家。但美国的优势没有持续太长时间——1949年，苏联也研发出了原子弹。自此，两个超级大国开始进行军备竞赛，军事威胁或威慑力相比以前越发强大。与其说这是一种力量的平衡，还不如说它是一种恐怖的平衡，因为双方都在倾尽全力制造氢弹或热核弹，其爆炸威力大约是“二战”结束时所用原子弹的500倍。1962年，双方都装备了这类导弹，爆炸当量足以摧毁整个地球文明。

冷战双方的下一个军事目标是研发射程更远的导弹。但从1959年起，美国感觉到了来自加勒比海岛的小国——古巴的威胁。

1959年，由马克思主义革命者菲德尔·卡斯特罗和切·格瓦拉领导的起义军推翻了美国支持的古巴右翼政府。在1961年爆出的“猪湾事件”中，得到美国支持的古巴右翼流亡者试图占领古巴，但惨遭失败。该事件坚定了卡斯特罗向苏联寻求庇护的决心。而美国则因为自家“后院”冒出的共产主义政权而勃然大怒，对古巴实施制裁。但卡斯特罗仍然有能力派遣军队远赴安哥拉和埃塞俄比亚，支援当地得到苏联支持的民族战争。年轻、英俊、热情的切·格瓦拉成为全世界革命青年的偶像。

核恐怖：古巴导弹危机

1962年10月，冷战最可怕的时刻降临了，那是足以改写世界历史的一周。一架美国侦察机发现卡斯特罗领导的社会主义国家古巴正在兴建苏联核导弹基地，距离美国仅仅150千米，这意味着导弹可能击中美国的迈阿密、新奥尔良或华盛顿哥伦比亚特区。

这是美国无法容忍的威胁。肯尼迪总统在电视讲话中宣布：“我呼吁（苏联）主席赫鲁晓夫终止这一秘密、鲁莽的挑衅行为并消除其恶劣影响，它将对世界和平及美苏两国的稳定关系构成威胁。”

肯尼迪宣布对古巴岛实施长达800千米的海上环形封锁，阻止苏联运输物资，并警告苏联：任何来自古巴的导弹攻击都将招致美国对苏联的全面报复。他还要求苏联关闭基地，拆除导弹。苏联领导人尼基塔·赫鲁晓夫回应说：“封锁就是一种侵略行为。”他拒绝做出让步，运载武器的苏联战舰继续驶向古巴。同一时刻，肯尼迪威胁要入侵古巴，命令挂载核弹的轰炸机做好行动准备。时任国防部部长罗伯特·麦克纳马拉走出总统的办公室时感慨道：“我觉得自己可能活不到下个星期六晚上了。”

万幸的是，两国领导人都不希望核战争爆发。肯尼迪对荒诞的局势做了如下评论：“两个相互对立的男人竟然拥有终结人类文明的能力，这太不正常了。”

肯尼迪和赫鲁晓夫先互相向对方亮出底牌，又在普通民众的万分恐惧之中，把世界从战争的边缘拉了回来，并开始着手化解矛盾。

苏联命令军舰掉头返航，并从古巴撤走导弹，以此换取肯尼迪的承诺，即美国永远不会入侵古巴。这项协议还有另外一项条款——美国撤出部署在土耳其的核导弹，它是美国应对苏联入侵西欧的屏障。美国当时没有对外公布这项条款的内容，想以此掩盖政府的软弱无能。直到25年后，这个秘密才被公之于世。

那几周的恐怖气氛产生了持久的影响。两个超级大国开始谈判，核试验禁令由此衍生。身处白宫和克里姆林宫的两国领导人架设了热线电话。世界超级大国之间的战争威胁逐渐被合作精神所取代。

越南的冷战纷争

“一战”中，如果有人基于道德原因而不愿意奔赴战场，就会遭到孤立；“二战”中，人们会认为这类人不是好战分子。而到了20世纪60年代，反战情绪开始高涨，人们不仅普遍支持世界和平，还对越南战争表现出极度的反感。

从1961年持续到1975年的越南战争，既是一场民族主义战争，也是冷战冲突的典型例证。它集中体现了为在冷战中赢得上风而对军事资源的肆意浪费（包括造成了大量的人员伤亡）。

1954年，越南在将法国殖民者逐出本土后，分裂为南北两部分：由胡志明领导的共产主义北方政权和吴庭艳领导的亲美南方政府。但事后吴庭艳没有遵照承诺举行民主选举，而是自己出任总统一职。南方的越共力量日渐壮大，美国对此忧心忡忡，于是向吴庭艳政府提供军事顾问、装备及援助。1964年，一艘美方军舰在东京（北部湾）遭到北越的炮火攻击，美国随即派遣军队参战。

第二年，美国又向越南派遣10万军队；同时，来自澳大利亚、新西兰和亚洲国家的军队向美方实施增援。越南战争从最初的领土争夺战变成了一场消耗战。越共游击队通过隐秘的“胡志明小道”得到了苏联和中国的军备物资支持。他们潜藏在丛林中，装扮成平民。即使某一区域遭到打击，他们也能跟随美军的前进步伐，在丛林中神出鬼没。

美军通过铺设地雷或实施空中轰炸打击游击队。他们甚至对平民投掷凝固汽油燃烧弹，这种化学武器会在击中目标后附着在人体表面继续燃烧。为了摧毁越共的藏身之所，他们到处喷洒橙剂——一种有毒的除草剂，在绞杀越共游击队的同时，也灭绝了丛林中的一切生机。

焚烧征兵卡

当时，美国首次通过电视对越南战争进行了直播。人们看到村庄被烧、平民逃离、伤亡将士的棺木堆积如山，不禁惊惧万分。从一开始，美国的各个社会阶层就很反感这场战争。反对越战和征兵制成为20世纪60年代反主流文化的重要组成部分，很多年轻人在公共场合焚烧他们的征兵卡。1966年，非裔美国人穆罕默德·阿里（“拳王”阿里）拒绝应征入伍，他说自己不会“帮助那些奴役黑人的白人奴隶主谋杀、伤害或烧死别人”。尽管他的世界拳击冠军头衔因此遭到撤销，但他并没有因为逃避兵役而被判入狱。

一年后，越共发动突袭。很明显，美国的胜利遥遥无期。1969年，美国新任总统理查德·尼克松逐步回撤越南驻军，并减少对越援助，使南越势力大大削弱。

1973年3月，最后一批美军撤离越南，但南北冲突仍在继续。1975年，北越向南推进，同年4月占领首都西贡。美国撤离接近尾声时，曾与越南难民发生冲突。难民想登上直升机，与美军一起逃离该地。另一些难民则把目光投向海洋，试图乘船逃往非共产主义国家寻求庇护，形成了越南的第一波跨海逃难浪潮。

对美国来讲，越南战争给其造成了沉重的打击。根据美国国防部的相关数据，这场战争耗费了1730亿美元，如此庞大的资金消耗彻底终结了20世纪中叶的经济繁荣态势。将近6万美国人因此丧生，而越南的伤亡人数可能超过100万，其中大多数是平民。此外，这场战争使美国政府失去了大批民众的支持。

“星球大战”计划

20世纪70年代，美国和苏联的冷战出现了一些解冻的迹象：双方都从核战争的边缘退了回来，并尝试签署一些条约。这表明紧张局势得到了正式缓和。1972年，美国总统尼克松访问了中国和苏联，同年晚些时候，美苏两国签署了《第一阶段限制战略武器条约》（SALT I）。1979年美苏又签署了《第二阶段限制战略武器条约》（SALT II）。但同年，苏联入侵阿富汗，冷战局势再度紧张。

正如越南战争证实美国并非无往不胜那样，1979年苏联入侵阿富汗的战争也同样证明了苏联红军并非不可战胜。为了支持遭到保守派和伊斯兰武装分子威胁的阿富汗共产主义政权，苏联先是派驻军事顾问，然后出兵阿富汗，建立了全新的阿富汗政府。

被称为“圣战者”（专门从事“圣战”或宗教斗争）的穆斯林游击队从美国、巴基斯坦和沙特阿拉伯获得了大量的武器和资金支持。“圣战者”配备了反直升机导弹，苏联因此丧失了阿富汗的制空权。很多当地组织得到了反共产主义国家的资助，其中之一就是“塔利班”。后来，该组织继续在阿富汗实施专制统治，并为恐怖分子“基地组织”提供庇护。

1981年，共和党人罗纳德·里根出任美国总统，他强烈反对共产主义，把苏联称为“邪恶帝国”。他增加了军费开支比例，对拉丁美洲进行了新一轮的干涉，比如资助尼加拉瓜右翼反政府武装等，还策划了一项名为“星球大战”的战略防御性空间卫星计划。但到了20世纪80年代中期，苏联陷入严重的经济困境。无论是在军备竞赛方面，还是在全球影响力方面，苏联都丧失了与美国匹敌的能力。

开放政策和经济改革

1985年，米哈伊尔·戈尔巴乔夫成为苏联的新任领导人。面对日渐老化的工业基地，腐败无能、不受欢迎、效率低下的政府，以及在阿富汗战争中付出的巨大代价，戈尔巴乔夫推行了翻天覆地的改革措施。

为了振兴经济并把苏联发展成现代化民主国家，戈尔巴乔夫推行“公开性”政策，比如：取消国家审查制度，实行经济改革（重组）等。

由于无法在军事领域与美国保持同步，戈尔巴乔夫开始从阿富汗撤军。1989年，最后一批苏联军队撤离阿富汗，为当地留下了一片混乱。戈尔巴乔夫与美国总统里根举行了一系列峰会，开启了削减战略武器会谈（START）。

一些东欧国家觉察到戈尔巴乔夫不会利用军事力量对付它们，于是开始考虑离开苏联阵营，这一进程随后导致苏联解体。

颠覆波兰的团结工会

尽管美国的资产阶层一直试图控制工人组织，但美国却在暗中支持波兰的一个工会组织。“二战”后，工会成为东欧共产党机构的组成部分。在加入华沙条约组织的国家中，第一个未被共产党控制的工会是波兰的团结工会，这是波兰造船厂工人于1980年在莱赫·瓦文萨的领导下建立的工会组织。工会的罢工演变成反对共产党政府的社会抗议活动，政府迅速做出反应，禁止团结工会的一切活动，但其成员把工会活动变成了号召社会变革和主张工人权利的群众运动。同时，因为团结工会反对苏联的统治，所以它得到了美国的暗中资助。

团结工会最终发展成了一个政治党派。1989年，共产主义波兰政府被迫做出让步，允许部分自由选举。团结工会在选举中获胜，莱赫·瓦文萨当选总统。自“二战”以来，波兰首次出现非共产主义者执掌政权的状况，这表明工人组织也有可能改变政权性质。

苏联解体

事实证明，1989年是个重要的年份，它标志着冷战的结束。匈牙利向奥地利开放了边境；几个东欧国家发生了革命；1989年11月，民主德国撤掉了“柏林墙”的岗哨，来自东、西柏林的德国民众合力推倒了象征冷战的“柏林墙”。同年12月，戈尔巴乔夫和美国总统乔治·H. W. 布什宣布冷战结束。

东欧剧变和苏联解体的速度非常快。1990年，德国重新统一；同年立陶宛宣布脱离苏联。1991年，戈尔巴乔夫下台，他的继任者鲍里斯·叶利钦宣布苏联解体，苏联的15个加盟共和国全部独立，俄罗斯联邦继承了中央苏维埃政权的政治权利。美俄一夜之间成为盟友，美国全力支持叶利钦进行经济改革，帮助俄罗斯从共产主义走向资本主义。

俄罗斯的战争与和平

然而，苏联各加盟共和国独立后的状况也不太平。在特定的历史条件下，持续了数个世纪的种族分裂迅速演变为国内战争，比如格鲁吉亚和阿塞拜疆。因为车臣独立运动遭到亲俄势力的反对，俄罗斯也曾介入车臣地区的冲突。车臣冲突导致驻扎在该地的俄罗斯军队出动干涉，这样的局势一直持续到了21世纪。

虽然冷战已经结束，但核武器军械库依然存在。1991年，各国进行了一系列新的战略武器限制谈判，签订了一项武器削减协定，随后分别在1993年、2002年、2010年达成了进一步的削减协定。冷战高峰时期，美苏共有3万多枚核武器，如今美国和俄罗斯各自只拥有大约1500枚核弹。

中国登上历史舞台

虽然冷战主要发生在资本主义的美国和共产主义的苏联之间，但中国作为世界上另一个社会主义大国，也曾发挥了一定的作用：冷战结束后，中国取代苏联成为除美国之外的另一个超级大国。

第二次世界大战期间，中国开始在世界事务中发挥作用，当时中国奋力抗击日本侵略的斗争成为大规模全球战争“二战”的一部分。抗战期间，中国共产党领导的革命者与蒋介石领导的国民党政府建立了合作关系。1946年，战争再次爆发。中国共产党得到了苏联的军备支持。1934—1935年，中国共产党在毛泽东的领导下取得了万里长征的胜利，后来中国共产党推翻了国民党政府的专制统治。1949年，蒋介石逃往台湾，而毛泽东领导的中国人民解放军进驻北京，中华人民共和国成立。

苏联为新建立的中华人民共和国派驻顾问，提供援助。有一段时间，中国政府遵循了斯大林式的五年计划和快速工业化政策，并支持周边国家走共产主义的道路，比如：在朝鲜战争（1950—1953）中支持共产主义者领导的朝鲜，在1954年越南的独立战争中支持越共。虽然中国军队没有参与越南战争，但中国共产党向越南的马克思主义者提供了武器和食物，并支持亚洲和非洲的其他共产主义团体。不过，苏联的对外政策引起了中国的不满，双方的分歧导致了1960年的中苏分裂。

进入舞台中心

20世纪六七十年代，备受中国人爱戴的外交家周恩来正在做出安排，想让中国在世界舞台上扮演全新的角色。1971年，中国加入联合国，后来成为安理会常任理事国。为了缓和冷战时期的紧张局势，周恩来与美国进行了谈判。1972年，理查德·尼克松成为首位访问中国的美国总统，这是改善国际关系的重要进步。

1976年毛泽东去世后，中国逐渐完成了从小农经济向世界经济强国的转变。“四人帮”因为意欲策划政变而遭到指控并被逮捕，而作风稳健的邓小平则在政治领域崭露头角。他实行改革开放政策，并开始尝试市场经济模式。

1981年，首个中国经济特区在深圳开放。外国公司应邀前往中国进行投资，贸易规则放松，政府限制也被解除。特区的经济增长异常迅速，5年内中国的贸易出口额翻了一番。1985年，邓小平在全国范围内推行市场经济，鼓励私人企业，实行国有企业私有化，并欢迎外国投资。

1992年，中国开始实行社会主义市场经济制度。人们认为这是20世纪末的经济奇迹。中国的繁荣稳定达到了数个世纪以来的最高水平，经济以每年将近10%的速度增长，大约4亿人的生活水平得到了显著提高；出现了百万富翁，进出口贸易也很活跃。

2004年，中国的国内生产总值超过1.65万亿美元，对外贸易和外商投资总额达1.15万亿美元。大约有3亿人从农村转移到城市就业。

庞大的中国现代经济也带来了问题：不仅有身家百万的企业主，也有贫困的进城务工人员；城市污染严重，森林砍伐造成了农村地区的沙漠化。中国是世界上最大的原材料消耗国，其生产的廉价商品使很多国家的制造业受到冲击。

8 陷入危机

20世纪后半叶，虽然没有出现世界大战级别的冲突，但各种危机层出不穷。20世纪80年代初、80年代末和90年代初爆发的通货膨胀导致了发达国家大范围的经济衰退；同时，部分发展中国家经历了叛乱、内战、饥荒、种族灭绝、种族清洗等磨难与浩劫。

20世纪90年代，东欧剧变和苏联解体加速了南斯拉夫联邦的分崩离析，并引发残酷的“种族清洗”。种族冲突也导致了卢旺达的种族屠杀。后殖民时代的非洲国家得到了大量的国际人道主义援助，取得了不同程度的成功。

工业灾难成为重要的国际议题，比如印度的博帕尔毒气事件和乌克兰苏维埃社会主义共和国的切尔诺贝利核灾难。中东地区局势持续紧张，最终导致两伊（伊朗和伊拉克）冲突。

在美国，道德层面的“禁毒战争”成为20世纪80年代里根总统当政时代“零容忍”政策的范例，但人们普遍认为此举并未有效阻止美国的非法毒品交易。30年后，伊斯兰极端主义成为20世纪的典型特征，美国总统乔治·W. 布什宣布启动反恐战争。

斯里兰卡内战

20世纪的种族冲突大多会因为前殖民宗主国的干涉而加剧，从1983年持续到2009年的斯里兰卡内战就是典型的例证。1802年英国占领锡兰时，该岛大部分都是信奉佛教的僧伽罗人，但东北部的小范围地区生活着来自印度南部、信奉印度教的泰米尔人。英国曾经从印度迁入大批泰米尔人充当种植园劳工，致使锡兰岛的泰米尔人口急剧增加。

1948年，锡兰获得独立。次年，僧伽罗人开始对占少数的泰米尔人实行制度性歧视，剥夺了泰米尔人移民的公民权。1972年，锡兰更名为斯里兰卡。1976年，泰米尔伊拉姆猛虎解放组织（LTTE，简称“猛虎组织”）成立，发起了一项争取平等权利的运动。次年，一个主张泰米尔独立的政党在泰米尔地区赢得了所有的议会席位，种族关系越发紧张。1983年，“猛虎组织”发动了内战。

战斗一直持续到1987年，印度维和部队强行逼迫双方停火，但和平并没有持续太长时间。1990年，印度国内出现麻烦，印度军队被迫离开斯里兰卡，停火状态终结，战争重新开始。“猛虎组织”大肆实施暗杀、自杀式袭击和大范围屠杀，先后被32个国家列为恐怖组织。

斯里兰卡政府军也曾遭到多项指控，比如实施强奸、杀害平民、谋杀囚犯等暴行。由于东北部冲突地区禁止记者和人权组织进入，因此无法核实针对政府军的相关指控。

2008年，政府军发动了大规模进攻，将“猛虎组织”逼到北方的一处“口袋”地区。在冲突地区，大约13万平民被俘。据说“猛虎组织”囚禁平民，把他们当作人肉盾牌。

2009年5月，“猛虎组织”投降，旷日持久的斯里兰卡内战终于结束。他们成立了半自治状态的泰米尔省级议会，但紧张局势并未彻底结束。根据战争结束后的视频证据，联合国指控交战双方皆犯有战争罪。斯里兰卡国内敌对势力的和解仍未完成。

种族清洗

20世纪90年代的南斯拉夫内战可以追溯到东欧共产主义的终结。第二次世界大战后成立的南斯拉夫社会主义联邦共和国由约瑟普·铁托出任总统。但组成南斯拉夫联邦的各共和国和行政省内部民族、语言和宗教各异。

1980年，铁托去世。1989年，强大的共产主义政权体系崩溃，南斯拉夫的联邦体制随之瓦解。民族主义者分别在1990年和1991年两度赢得首轮自由选举的胜利，斯洛文尼亚、克罗地亚和马其顿宣布独立。通常情况下，民族主义运动背后总会有某种经济因素作祟：斯洛文尼亚和克罗地亚是联邦内最富有的两个地区，他们不想与“穷亲戚”分享繁荣，而南斯拉夫联邦的其他成员国则不愿意放弃这两块肥肉。

1991年7月，战争爆发。南斯拉夫政府军向斯洛文尼亚发动进攻，但未能控制全局。克罗地亚的塞尔维亚民兵在塞族领导的南斯拉夫政府军帮助下进行了“种族清洗”（驱逐或杀害其他民族成员），截至1992年，他们已经占领了该国1/3的领土。当时，联合国敦促双方谈判，达成停火协议。不过该协议的效力只发挥到1995年，之后克罗地亚政府军发动进攻，重新占领了被塞族民兵占领的领土。

1992年，波斯尼亚和黑塞哥维那宣布独立，但南斯拉夫政府军故伎重演，再次支持波斯尼亚塞族民兵。同年4月，塞族民兵开始围攻萨拉热窝，并在其他地方进行“种族清洗”。战争迅速演变成20世纪民族主义运动的最极端形式之一——种族灭绝。作为联合国划定的安全地带，斯雷布雷尼察本应成为“避风港”，但1995年7月，塞族军队在那里屠杀了8000名男性波斯尼亚穆斯林，其中甚至包括很多孩子。

1995年8月，塞尔维亚人炮轰萨拉热窝的一处平民市场，联合国和北约动用武力进行干涉，并强行提出和平解决方案，将波斯尼亚一分为二。

1999年，北约再次介入该地区事务。当塞尔维亚残酷镇压科索沃起义时，北约对其进行轰炸。2006年，黑山脱离与塞尔维亚的联盟共和国
(南斯拉夫社会主义联邦共和国解体后，1992年4月，塞尔维亚共和国与黑山共和国组成南斯拉夫联盟共和国。——编者注)

。2008年，塞尔维亚的科索沃地区自行宣布脱离塞尔维亚。

巴尔干半岛冲突是第二次世界大战以来欧洲最严重的地区冲突，这里发生的“种族清洗”震惊了全世界。许多参与冲突的人后来被联合国指控犯有战争罪，其中包括塞尔维亚总统斯洛博丹·米洛舍维奇。

伊朗和伊拉克的独裁统治

20世纪下半叶，中东地区风云再起。1979年，伊朗国民举行抗议示威活动，反对亲近西方的国王穆罕默德·巴列维，之后穆罕默德逃离伊朗。仇视西方的伊斯兰激进主义政权在“阿亚图拉”鲁霍拉·霍梅尼的领导下接管伊朗。伊朗的石油产量下降，导致全球油价上涨。这时，伊朗国王巴列维前往美国接受治疗，伊朗人把此举看作美国对前任国王的官方支持，抗议者冲进美国驻德黑兰大使馆，并扣押使馆工作人员和美国海军陆战队员作为人质。美国立即做出回应，对伊朗实施制裁，并向伊拉克的萨达姆·侯赛因提供武器和装备。1980年，两伊战争爆发。

萨达姆入侵伊朗的原因很简单：他所领导的阿拉伯复兴社会党建立的非宗教政府，担心伊朗的什叶派穆斯林会在伊拉克什叶派中挑起事端。为完全控制阿拉伯河水路，他还向伊朗索要边境省份胡齐斯坦的领土所有权，这是两国石油出口的必经之路。两国冲突持续了8年（1980—1988），伊朗的石油生产几乎完全停工，而伊拉克的石油产量也严重下降，引发了新一轮的世界经济大衰退。

1990年，萨达姆以收复失地为由入侵科威特，但他的真实目的在于控制科威特的油井。此举引发了海湾战争。1991年，美国带领多国部队将伊拉克军队赶出科威特。许多伊拉克士兵在撤退过程中死于沿途的空袭，因而出现了“死亡公路”的说法。

萨达姆继续残酷镇压库尔德族及其他少数民族的起义。各国对此采取袖手旁观的态度，直到2003年，美国指责萨达姆违反1991年签订的停火协议且秘密研发大规模杀伤性武器。美国随后带领多国部队发动了伊拉克战争，入侵伊拉克，最终推翻了萨达姆政权。2003年12月，萨达姆被捕。2006年，他被伊拉克临时政府以反人类罪处决。

“拯救生命”音乐会

20世纪下半叶，亚洲和拉丁美洲的大部分地区得到了显著的发展，但许多非洲国家在摆脱殖民统治后仍然处于落后状态。多个国家发生内战，比如塞拉利昂（1991—2002）、利比里亚（1989—1996，1999—2003）、刚果（1993—1994，1997—1999）、埃塞俄比亚（1974—1991）及索马里（1991）等。20世纪八九十年代，东非国家埃塞俄比亚和索马里的战争和饥荒引起了全世界的关注，来自全球的人道主义援助以粮食、设备、培训和财政资源等形式不断流向东非。

1941年，英军在东非战役中击败意军，从20世纪30年代起被意大利占领的埃塞俄比亚因此重获独立
(1936年，埃塞俄比亚遭意大利侵占；“二战”中意大利被击败后，1941年埃皇帝返回首都复位。——编者注)

。随之而来的是各种反政府暴动和战争。1974年，得到苏联支持的军事独裁者门格斯图·海尔·马里亚姆掌权。但在此期间，埃塞俄比亚的农业系统出现问题，1983—1985年的大旱灾造成了严重的饥荒。

西方各国不愿意与埃塞俄比亚的社会主义政权打交道。他们声称埃塞俄比亚为了支持本国与邻国厄立特里亚的武装冲突，不惜挪用包括援助资金在内的宝贵资源，从而加剧了本国民众的困苦程度。媒体报道显示，瘦骨嶙峋的埃塞俄比亚民众通过公共捐赠获得了数百万美元的收入。1985年7月，音乐家鲍勃·格尔多夫曾经就此发起捐助活动，他分别在伦敦和费城举办了名为“拯救生命”的演唱会。这些援助资金拯救了很多生命，但面对大批饥民，援助资金的发放方式存在问题，因此仍然有大约50万人死于饥饿。

20世纪90年代的索马里危机中，人道主义干预再次受到热议。1960年获得独立的索马里共和国位于非洲之角。1991年，索马里的社会主义政府垮台，整个国家随后陷入内战。由于敌对军阀之间的混战和干旱引发的全民饥荒，30多万人活活饿死。

1992年，在内战双方停火期间，联合国向索马里运送了人道主义援助物资，但物资遭到劫持，救援人员受到袭击。1993年年初，为了消除数百万人面临的饥饿威胁，美国总统乔治·H. W. 布什牵头，建议联合国特遣队前往索马里分发粮食，这大大缓解了当地的危机。后来，新当选美国总统的比尔·克林顿缩减了驻守在索马里首都摩加迪沙的美军规模，只留下一支联合国部队维持秩序。一个月后，24名联合国士兵在一次事变中丧生，人们普遍认为军阀法拉赫·艾迪德难辞其咎。联合国部队对其进行全力抓捕。克林顿还部署了一支美国突击部队加入搜捕行动。然而，两架美国“黑鹰”直升机被击落，美军士兵的遗体在摩加迪沙被拖拽游街，这些场面使美国上下一片震惊。1995年，克林顿被迫撤回美军。抓捕艾迪德的任务以失败告终。

索马里的教训使克林顿减少了美国对人道主义武装干预的参与。南斯拉夫战争期间，驻扎在波斯尼亚的联合国维和部队就曾接到这样的警告：不要“重蹈摩加迪沙的覆辙”，一旦遭到攻击，要保持忍让。从此，联合国不再插手各国内战。

这一阶段还出现了一些帮助发展中国家的长期战略，比如兴起于20世纪60年代的公平贸易运动（以贸易代替援助），旨在协助发展中国家的生产者维护公平贸易关系，促进经济可持续发展。国际货币基金组织（IMF）、世界银行及联合国儿童基金会（UNICEF）等战后建立的国际组织也在积极帮助各国励精图治，以消除贫困。

卢旺达种族大屠杀

1994年，联合国因为未能有效阻止卢旺达的种族大屠杀而面临多方批评。

作为非洲中部的小国，卢旺达在19世纪80年代是德属东非殖民地的一部分，第一次世界大战期间被德国转让给比利时。德国和比利时始终未能化解卢旺达国内两个民族——占统治地位的少数民族图西族和占多数的胡图族的对立。

20世纪50年代，比利时扶植图西族对卢旺达实施君主制统治。在卢旺达独立前夕，图西族和胡图族之间的紧张关系加剧，在1959—1961年的胡图族暴动和内战中达到高潮。为了恢复正常的社会秩序，比利时替换了很多图西族酋长，对胡图族人委以重任，致使身为图西族人的国王流亡国外。1962年，卢旺达获得独立，胡图族领导人当选总统，30万图西族人逃往邻国。一部分人在那里组建了民兵组织，他们对卢旺达的多次袭击遭到镇压，生活在卢旺达的大批图西族人惨遭杀害。

1994年，胡图族总统朱韦纳尔·哈比亚利马纳遇害，疑是图西族反抗组织卢旺达爱国阵线（RPF）所为。第二天，卢旺达军队、警察和政府支持的民兵组织开始在全国范围内大肆屠杀图西族人，他们还鼓励胡图族平民拿起砍刀杀害附近的图西族人。卢旺达爱国阵线对此进行了反击，大批胡图族人因此涌入邻国扎伊尔（现为刚果民主共和国）、乌干达、坦桑尼亚和布隆迪，致使这些国家疲于应对数以百万计的胡图族难民。之后，几名联合国维和部队的士兵被杀，于是联合国削减了驻扎在卢旺达的兵力。驻留士兵只能眼睁睁地看着50万~100万卢旺达人（约占卢旺达人口的1/10）在短短100天的种族屠杀中惨遭杀害，另外有1.2万人在难民营中死于痢疾和霍乱。

由保罗·卡加梅领导的卢旺达爱国阵线接管了政府，开始重建这个满目疮痍的国家。自2000年以来，卢旺达经济发展迅速。

卢旺达的种族灭绝大屠杀对西方世界产生了深远的影响，加速了位于荷兰海牙的国际刑事法庭的成立。成立于2002年的该法庭，有权起诉犯有种族灭绝罪、反人类罪和战争罪的个人。

工业化灾难

20世纪，世界范围内的工业扩张带来了无数的工业化灾难，如矿井塌陷、化工厂爆炸等。20世纪80年代发生的两起事件引起了国际社会的普遍关注。印度的博帕尔毒气泄漏事件造成的死亡人数惊人，估计高达15000人。苏联西部（今乌克兰）的切尔诺贝利核反应堆熔化，直接造成的死亡人数不到34人，但这是有史以来最严重的核电站事故。人们对此深表担忧，他们害怕整个西欧地区因核辐射导致的变异和癌症死亡人数会因此增加。

博帕尔毒气泄漏事故发生在20世纪80年代的美属联合碳化物公司的化工厂。该厂主要生产一种有毒的杀虫剂，其原料是甲基异氰酸酯（MIC）；为了节约生产成本，他们缩减了必要的安全程序。1984年12月3日清晨，工厂的一处阀门破裂，甲基异氰酸酯料池进水，导致有毒气体扩散到城市上空。尽管进行了紧急疏散，但仅在最初几天，就有3000人死亡，数千人住院接受治疗。1989年，该公司向受害者支付了赔偿金，但对许多人来说，这笔赔偿金远远不够。针对这家公司的法律诉讼一直没有结束。

1986年4月26日凌晨，乌克兰的切尔诺贝利核电站正在进行安全测试，核反应堆的能量骤增，事故随即发生。4号核反应堆爆炸，内部的石墨控制杆开始燃烧，向大气层释放出大量放射性尘埃。尽管消防队员尽力扑救，但收效甚微。核反应堆整整燃烧了两周才熄灭。有些消防员很快死于辐射病，还有一些因此患病。距离切尔诺贝利核电站最近的普里皮亚季城紧急疏散了居民，至今仍是一座鬼城。连遥远的瑞典都检测到了随风飘散的放射性尘埃，迫使苏联领导人米哈伊尔·戈尔巴乔夫向世界公布了灾难详情。苏联的加盟共和国乌克兰和白俄罗斯受损严重。许多欧洲国家处于放射性尘埃回降带，于是各国政府下令销毁高海拔地区的农作物和牲畜，以防人类食物受到核污染。

国际社会开始对苏联的核工业进行密切关注和审查。这一事件促使苏联进一步对外开放，为随后的开放政策和经济改革铺平了道路，也促使苏联解体。

禁毒战争

19世纪中叶，英国因为鸦片向中国发动了两次战争，毒品交易使英国获得了丰富的利润。但到了20世纪，反对娱乐性毒品的“战役”使很多国家从20世纪60年代起就禁止了毒品交易。

“禁毒战争”是美国总统尼克松在1971年提出的理念，旨在应对世界范围内日益严重的毒品滥用问题。毒品滥用催生了非法贩卖，每年的毒品交易价值高达数十亿美元。其中比较有名的包括阿富汗的海洛因或鸦片、秘鲁和哥伦比亚的可卡因。

禁毒战争实际上是一系列包括美国国内和跨国行动在内的惩罚性运动，旨在反对毒品的消费、持有和传播。在20世纪80年代的里根–布什时代，“禁毒战争”演变成了一场针对街头帮派的军事行动。1988年，郊区少年卡伦·东芝在帮派交火中遇害，耗资巨大的“铁锤行动”正式启动。1990年，超过5万人因此被捕。许多非裔美国人本来就已经因为贫困和种族歧视而身陷各种社会、经济问题，到1995年，大规模开展的禁毒运动又使他们背上了刑事罪名。

2009年，美国总统巴拉克·奥巴马在任期间放弃了“禁毒战争”。他认为这一政策会适得其反。2011年，全球毒品政策委员会的报告称，全球范围内针对毒品展开的斗争业已失败。一些群体提倡毒品合法化；另一些人则主张对毒品“零容忍”，瑞典就是一例。瑞典的可卡因吸食人数只有西班牙的1/5，而西班牙则承认私人使用毒品合法。瑞典的做法主要关注公共健康问题，涉及严厉的惩罚措施。但研究表明，经济和文化因素才是推动毒品流行的关键，而不是禁毒的严厉程度。所以，尚需继续探索统一标准的毒品政策。

恐怖主义丑陋登场

2005年，联合国大会将恐怖主义定义为“为了政治目的而故意或蓄意在一般公众、某一群人或某些人之中引起恐怖状态的犯罪行为”；还补充说，无论出于何种意识形态、宗教、种族还是其他方面的考虑，这样的行为都无正当理由可言。

很多人认为这一定义同样适用于国家行为。恐怖主义有时候很难界定：在某个群体被当作恐怖分子的个体，换个群体可能就成为自由战士。纳尔逊·曼德拉曾经被打上“恐怖分子”的标签，但他1994年当选南非首位黑人总统，并于1993年赢得了诺贝尔和平奖。以色列总理梅纳赫姆·贝京、爱尔兰资深政治家格里·亚当斯和马丁·麦吉尼斯也曾受到类似指控。阿根廷革命家切·格瓦拉在左翼分子眼里是英雄，右翼分子却把他当作凶残的恐怖分子。

20世纪的恐怖活动背后隐藏着不同的动机。其中一些恐怖活动源于冷战时期的国家分裂，许多恐怖分子本身就是民族分裂分子，还有一些人秉承着宗教极端主义。20世纪初的大多数恐怖主义行动只是针对知名人物的暗杀，比如塞尔维亚民族主义组织在1914年对奥地利大公弗兰茨·斐迪南发动袭击，导致了第一次世界大战的爆发。随着时间的推移，越来越多的暴力行为指向了普通民众——要么是随机选择的平民，要么是代表政府的军事人员。

20世纪60年代，反主流文化培植了一批反对资本主义的左翼团体，如联邦德国的“巴德尔–迈因霍夫帮”。由安德烈亚斯·巴德尔和乌尔丽克·迈因霍夫领导的帮派轰炸商店、警局及在德国的美军基地，还杀死了一名人质，并试图占领德国驻瑞典大使馆。1977年秋，他们的恐怖攻击更加丧心病狂，史称“德意志之秋”。在劫机出逃失败之后，该团伙幸存的领导人集体自杀。

1968—1978年，在巴德尔–迈因霍夫帮的启发之下，世界各地的恐怖主义分子频繁现身。1948年犹太人占领巴勒斯坦后，许多巴勒斯坦人被赶入难民营，他们开始对以色列及其西方支持国发动恐怖袭击。在1972年举办的慕尼黑奥运会上，恐怖组织“黑色九月”实施了令人发指的暴行：杀死了两名以色列运动员，扣押另外9名作为人质。在拙劣的营救行动中，5名恐怖分子、9名人质全部丧生，两名德国警察也搭上了性命。

在全球共享资讯的现代世界，恐怖主义行为成为各大媒体的头条新闻，恐怖分子获得了他们预期的关注。巴勒斯坦人的行为鼓动了世界各地的“革命者”，比如日本的“赤军派”，他们在1972年袭击了以色列的特拉维夫（卢德）国际机场，26人因此丧生。

分裂主义还是宗教使命？

一些分裂主义团体（想要从更大或更强的团体中分离出去的宗教或少数民族团体）试图通过暴力行动迫使占领者离开他们的家园，比如20世纪30年代反对英国占领埃及的穆斯林兄弟会，1936—1939年反对英国托管巴勒斯坦的犹太“伊尔贡”组织，巴斯克分裂组织，加拿大魁北克的极端主义分子“魁北克解放阵线”（FLQ），分别于1994年和1999年对俄罗斯进行目标打击的车臣恐怖组织等。第二次世界大战之后的冷战对抗造成了这样的荒谬结果：有时候，恐怖组织赖以生存的军火装备不是来自军火走私，而是来自打击恐怖分子的各国政府。

尽管巴勒斯坦和以色列的纷争仍然是恐怖主义泛滥的主要原因，但到了20世纪80年代，某些阿拉伯恐怖组织制造爆炸事件的原因更加复杂。比如1988年发生的洛克比空难中，携有炸弹的泛美航空公司航班在苏格兰小镇洛克比上空爆炸解体。该事件可能是利比亚的卡扎菲上校对美国实施的报复行动。1993年，伊斯兰宗教激进主义者首次在世界贸易中心制造爆炸案，也是出于对美国的仇恨。

2001年9月11日，这种仇恨的发泄到达顶点。几名基地组织成员劫持了几架飞机，分别撞向位于美国纽约的世界贸易中心和五角大楼，造成近3000人死亡。美国立即做出反应，宣布启动反恐战争。多国部队在美国的带领下入侵阿富汗和伊拉克，并在巴基斯坦及其他地方采取了军事行动。

与此同时，美国还得应对美国本土的恐怖主义。1995年，仇视联邦政府的右翼分子蒂莫西·麦克维轰炸了位于俄克拉何马城的一幢联邦大楼，造成168人死亡。

血腥星期日

北爱尔兰的恐怖主义既有宗教原因，也有民族主义动机：爱尔兰共和军（IRA）反对英国在北爱尔兰的统治；同时，因为他们中的大多数人信奉罗马天主教，所以他们经常选择新教徒作为打击目标。

1921年，爱尔兰南部26个郡成立自由邦，脱离英国获得独立（1948年脱离英联邦），但这个岛国的北部仍然留在英联邦。因为大多数北爱尔兰人信奉新教，选择拥护英国统治；而少数支持爱尔兰共和国的民族主义者几乎全是天主教徒，他们希望北爱尔兰省回归南方的爱尔兰共和国。双方的分歧与斗争持续了30年，导致3600人因此死亡。1972年1月30日是其中不可忽略的一个节点，史称“血腥星期日”。当天，英国军队向伦敦德里郡的示威者开火，当场射杀13人，还有1人随后重伤不治。英军声称现场士兵是在遭到枪击之后才开火予以还击的，但手无寸铁的示威者将该事件视作英国策动的一次谋杀行动。

从那时起，爱尔兰共和军逐渐向恐怖主义靠拢。1979年，他们在女王堂兄蒙巴顿勋爵的船上放置了一枚炸弹，勋爵本人、他14岁的孙子及一名15岁的本地船工当场丧命。爱尔兰共和军还实施了其他恐怖主义行动，比如：轰炸英国本土的军事、平民目标，预谋袭击直布罗陀等。

最后，双方在1998年签订了《耶稣受难节协议》。这是一个和平政治协议，确定在北爱尔兰建立权力共享的政府。2010年，一项调查显示：英军应对“血腥星期日”负全责，士兵没有受到来自示威者的任何攻击，却向手无寸铁的平民开火。

虽然20世纪末出现了伊斯兰宗教激进主义者发动的新型恐怖主义袭击，但有一点令人欣慰，那就是像北爱尔兰这样长期存在冲突的地区局势逐渐趋于稳定。

9 新世纪的曙光

20世纪末，全球人口已达61亿，疯传已久的末日恐惧再次降临。人们担心计算机系统无法适应新千年的日期变更，由此衍生出“千年虫”问题。事实证明这只是以讹传讹的拙劣杜撰。

技术呈现出惊人的发展速度：技术进步把人类带上了月球，但到了20世纪末，个人台式计算机的运算能力已经超过了美国国家航空航天局（NASA）第一次登月时所用的电脑。科学、医学及技术方面的进步使人类生活发生了革命性变化，万维网和移动电话改变了人们的交流方式，使信息在全球文化网络中迅速传播。这个世纪是美国向世界展示专场表演的时间，原因不仅在于美国开始占据政治、经济主导地位，也在于美国文化已经渗透到世界的每个角落。

20世纪末，许多国家都在踩着美国的脚印追求自由贸易，人们因此接触到了更多的廉价商品和服务，生活水平大幅提高。然而，自由贸易的收益与风险并存，国家之间的竞争加剧成为产生冲突的潜在根源。个别国家或贸易集团可能会通过设置关税壁垒（贸易保护主义政策）应对全球贸易竞争或保护本国工业，使其免受竞争碾压，这种做法无异于19世纪英国《谷物法》的重新回归。

更长的寿命，更好的生活

医学发展达到了全盛期，发达国家的民众可以预防和治愈很多以前可能致命的疾病。良好的饮食辅之以现代卫生技术和常规医疗保健，使人们的寿命得以延长。20世纪初，欧洲的人均寿命只有47岁；到了2001年，这个数字上升到76.8岁。2001年的非洲人均寿命是50.5岁，尽管与1950年的数据35.6岁相比有了很大提升，但与欧洲相比仍有较大差距。

1953年，人类首次发现DNA（脱氧核糖核酸）这种基本遗传物质的双螺旋构型。之后，人们开始探索基因疗法，并尝试改变某些疾病的遗传基础。例如，人类早在1981年就发现了不断变异的艾滋病病毒（HIV），并于1983年查明了这种病毒的特性。迄今为止，治疗艾滋病的最好方法是服用一种在基因层面上干预病毒以改变其复制能力的药物。

20世纪70年代，在实验室环境下进行生命复制成为现实，不再是《科学怪人》（Frankenstein
）中的虚构情节。保罗·伯格的基因剪接实验使遗传物质的转移成为可能。20世纪80年代，人们培养出了有助于清理泄漏石油的细菌。1994年，转基因作物面世，人们起初对此将信将疑。不过转基因作物很快受到了农业生产者的青睐，随后转基因玉米和大豆制品摆上了千家万户的餐桌。

20世纪80年代，组织培养的方式得到长足发展。由此衍生的干细胞研究被应用于某些疾病的治疗，人工培育的组织被广泛用于药物测试和植皮手术。

尽管人类仍然面对许多重大挑战，比如微生物对抗生素产生抗药性等问题，但医疗保健领域的巨大进步还是非常令人惊叹。1997年，美国科学家卡尔·萨根说：“医学进步所挽救的生命远远超过了历史上所有战争中牺牲的生命……”

互联网的诞生

20世纪60年代，各个领域都产生了将计算机通过网络连接在一起的需求：计算机程序员想借此提高计算机的运算能力；美国军方想要建立一个通信网络，以便应对核战争时指挥中心被毁的状况；而学者则对分享彼此的观点很感兴趣。

英国、法国和美国的计算机研发人员提出了分散系统的理念：网络中没有中央命令，所有的计算机都是“平等的个体”。20世纪70年代，几个小型的雏形网络系统研发成功，它们能够通过低速电话线路传递数据包，比如法国的“基岛”（CYCLADES）、美国和英国邮政部门开发的学术研究网络“联合科研网”（JANET）等。其中，由美国国防部赞助研发的大型网络“阿帕网”（ARPANET）的影响面最广。1969年，阿帕网首次在两台计算机之间建立连接；1972年，共有37台计算机与该系统相连；截至1981年，阿帕网已有213个节点或访问节点。

1974年，Internet（互联网）这个术语首次面世，它是internetworking（网际互连）的简称。1978年，随着不同的网络体系采用统一的系统传输信息数据包（TCP，传输控制协议）、组织成员机器的地址（IP，互联网协议），网络连接成为可能，互联网的使用全面展开。

编织互联网

1989年，英国计算机科学家蒂姆·伯纳斯–李提出了万维网（World Wide Web）的构想。他意识到互联网不仅可以让人们通过计算机分享信息，还可以通过计算机与任何处于网络中的其他计算机进行信息共享。他创建了独特的方式，使网络文本可以与其他网络共享文本相互链接，而联网用户可以访问共享文本。

他发明的三项基本技术分别为HTML（超文本置标语言）、URL（统一资源定位地址）和HTTP（超文本传送协议）。HTML对网络信息进行格式化，URL对网页进行系统定位，HTTP是规范网络资源传输和检索的计算机语言。他还编写了首个网页编辑器和服务器程序。1990年，第一个网页上传成功。

伯纳斯–李希望网络数据成为人类的共享信息，所以他没有申请发明专利。他一直致力于保持万维网底层代码和数据的开放性。他曾经这样说：“你不能试图控制某个像宇宙一样广阔的东西。”

伯纳斯–李可能不会把自己归入革命者的行列，但随着万维网的发展，他使信息的传输和获取方式发生了革命性的变化。

重塑世界

通过万维网，人们可以快速、轻松地完成跨国界的思想交流，发表个人看法，还可以建立商业网站：网上购物是互联网起步较早的领域之一。

网络造成的变化也会导致负面效应。互联网巨头——易趣、亚马逊等逐渐冲击了诸如图书销售等领域的商业街区小型店铺，因为互联网可以提供更低的折扣，并且让消费者拥有更多的选择余地，而规模较小的零售商无法与之展开竞争。

随着通信设备运行速度的提升，上传音频或可视化信息和上传文本一样成为可能。传统的娱乐服务经过改造，可在网络进行播放；而报纸、书籍这样的印刷出版行业，必须适应新型技术，提供在线阅读内容、新型音频或电子书格式。20世纪90年代后期，博客推送已具雏形，个人无须借助传统媒介就能接触大量受众。

微型化奇迹仍在继续。20世纪80年代，第一台笔记本电脑问世，重量很轻，可以随身携带。20世纪90年代，科技产品的价格直线下降。价格低廉的电脑将互联网带入了发展中国家的广大农村地区：从2003年开始，亚洲或非洲的一些偏远地区可以使用自行车驱动的计算机与无线网络相连。这项新技术在世界范围内传播了知识，改变了远程学习的方式，并在世界范围内传播了新的思想。朝鲜的内部互联网严格控制信息的浏览，只有为数不多的学者或政府官员拥有访问万维网的权限。

1994年，第一部智能手机问世，从此以后人们可以通过手机上网。20世纪末，随着手机和计算机内置摄像头的普及，流行文化迅速传播，借助网站构建的社交网络成为可能，比如分别在2004年、2005年年初推出的脸谱网和视频网站（YouTube）。

20世纪的最后几年见证了通信和互联网革命的快速全球化。各大公司、国际组织和各国政府可以借助计算机及全球通信网络飞速接收海量信息，并与更多决策者进行信息分享。信息交流的速度和强度改变了个人、组织和政府之间的相互关系。

污染与破坏

20世纪的工业化国家需要大量能源供应。截至1990年，欧洲每日消耗1500万桶石油，而美国的石油日消耗量高达1700万桶。其中，大约有3/4的石油被用作燃料：汽油、柴油和飞机燃油。截至2000年，全世界总共拥有约5亿辆汽车。

20世纪70年代的石油危机迫使西方国家尝试减少对中东石油的依赖。此后，北欧国家在北海发现了石油储区，美国正式开始研发水力压裂技术（一种借助水力的页岩钻井技术）。尽管该技术在21世纪引发了争议，但仍然在各地得到了广泛应用。中东的新气田开采出了天然气。由于海湾战争期间油价飞涨，1990年石油危机再次爆发。对化石燃料的依赖仍然是一个问题，一些大型企业因此被迫开发替代性能源。

除了经济因素之外，把石油、天然气和煤炭作为燃料也衍生了另外一个问题：它们产生的温室气体被认为是导致全球变暖、气候变化的原因之一。自从19世纪50年代的工业革命以来，工厂和发电厂一直燃烧煤炭以提供动力。化石燃料的副产品是二氧化碳（CO2）和其他温室气体。现代科学家认为，它们会在大气层中逐渐累积，就像一层隔热毯一样吸收来自地表的热量，并将其返回地面，使地球温度上升。由于植物可以吸收二氧化碳，所以森林砍伐——尤其是对亚马孙热带雨林的砍伐——也是温室效应加剧的重要因素。

20世纪60年代，已经有人察觉到：因为人类活动，地球正在变暖。科学家们声称20世纪下半叶观测到的这些现象都可以作为该推论的依据：温度升高，冰川和海冰融化，海洋变暖，海平面上升，极端天气频发等。截至2000年，地球温度相对于1900年大约升高了0.7摄氏度。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的预测，2100年的地球温度将会上升2~3.5摄氏度。科学家发出警告：全球变暖可能导致低洼地区发生洪涝灾害，并给撒哈拉以南非洲地区及其他贫困地区带来严重问题。这些地区的资源有限，难以应对气候的变化。

清洁行动

1985年，法国秘密特工在新西兰海域击沉了环保组织绿色和平组织的旗舰“彩虹勇士号”，借此阻止该舰驶向太平洋抗议法国的核试验，一名绿色和平组织成员因此遇难。经过此事，环保人士与政府的关系跌至低谷，这也说明许多国家并没有认识到环境问题的重要性。

各国政府疏于采取行动，能源和运输公司也否认气候变化问题与工业化的关系。但在1995年，政府间气候变化专门委员会进一步指出，多方证据表明人类的确会对全球气候产生影响。

起初，人们似乎认为避开生态灾难的唯一途径就是减少导致温室气体排放的所有活动，而这过于严苛了。在西方世界，几乎没有人愿意放弃汽车、长假或电能；而在发展中国家，尽管人们尚未享用，但也没人愿意放弃这些东西。

幸运的是，技术似乎可以解决这一问题。尽管几十年来环保主义者一直呼吁人们使用可持续再生能源，但研发太阳能电池板（从20世纪70年代起价格下降，人们普遍可以负担）和风电场（1980年美国首次建设成功）的真正动力源于寻找石油替代能源的紧迫性。1990年，现代电动汽车首次面世。核能虽然存在争议，但已被作为较清洁能源逐步替代化石燃料。

目前仍处于研发状态的新技术包括氢能源储存、合成燃料及清除空气中的二氧化碳等。同时，人们还对石油和天然气的开采技术进行了改进，延长了它们的可供应时间。

《巴黎协议》与地球未来

1992年，首届地球峰会（Earth Summit）在巴西的里约热内卢举行。1997年，在日本京都召开的另一次峰会上，签署了《京都议定书》，该协议对所有缔约国的温室气体排放量提出了限制。从经济角度讲，减少二氧化碳的排放会付出高昂的代价。世界上最大的温室气体排放国——美国拒绝签署协议书。

2015年，美国和中国这两个最大的污染物排放国已经接受了一项与气候变化相关的新协议——《巴黎协定》
(2017年6月，美国退出《巴黎协定》。——编者注)

。该协议计划力争在21世纪实现污染物的净零排放，遏制全球变暖。

贸易全球化

虽然20世纪初的殖民主义建立了全球贸易体系，但该体系建立在通过贸易顺差（出口大于进口）积累财富的基础之上。而世界贸易组织所提倡的自由贸易制度（无进口关税和其他贸易壁垒，开放边境）能够大幅增加国际贸易额。截至20世纪末，世界大部分地区采用了这种制度。

截至2000年，国家间的贸易协定得到扩展，覆盖面积更大。1994年，北美洲的加拿大和美国之间已存的贸易协定被扩展成加拿大、美国和墨西哥三国参与的《北美自由贸易协定》（NAFTA）。同年，位于北美洲、中南美洲及加勒比地区的34个国家（除古巴以外）形成了更加广泛的区域联盟，即美洲自由贸易区（FTAA），相关谈判仍在进行中。

其他重要的贸易集团或区域组织包括1963年成立的非洲统一组织，创建该组织的部分目的在于反对殖民主义，2002年它被非洲联盟取代；还有1967年成立的东南亚国家联盟（简称“东盟”，ASEAN）以及1989年由环太平洋国家建立的亚太经济合作组织（APEC）。

开放边境

20世纪出现了另一个新趋势：国家集团内部互相开放边境，例如欧盟成员国之间边境开放，以及新西兰和澳大利亚之间的旅行自由等。开放边境使劳动力得以自由流动，截至2000年，借助便利的现代交通和发达的通信设备，许多人走出国门工作学习。然而，非法移民也是20世纪的明显特征之一，从非洲到欧洲、从南美到美国以及从亚洲到澳大利亚这几条线路的非法移民尤其频繁。非法移民中有逃离战争或饥荒的难民，也有寻求就业或期望改善生活质量的经济类移民。

移民问题将成为21世纪最重要的议题之一，届时非洲及中东地区的冲突将导致数百万难民逃往欧洲，这是“二战”之后最大规模的人员迁徙，必将造成前所未有的移民危机。

权力转移

20世纪初，由贵族精英统治的欧洲国家一直是世界的主导力量，但随着20世纪的消逝，欧洲国家的地位逐渐下降。“二战”后，美国一跃成为世界排名第一的超级大国，苏联紧随其后。世纪之交，中国成长为世界舞台的经济巨人。各国的力量平衡已经悄然发生变化，而且变化还在继续。

20世纪的另一个变化是更多超国界组织的出现，它们的存在基础更倾向于经济的相似性，而非早期通过条约缔结的帝国联盟。这是由不同民族国家组成的世界向新兴的国际政治、社会和经济联盟进行的转变。这种超越国家边界的组织结构可能更加持久，但20世纪末，一些组织内部的国际分歧业已出现，势必威胁组织的内部凝聚力。例如，对欧盟来讲，大批移民试图进入欧洲，使《申根协定》的存续面临威胁，因为该协定要求欧盟成员国之间取消边境关卡。

辞旧迎新

20世纪，殖民主义一度繁荣昌盛，而后走向没落。大多数殖民国家业已承认殖民地拥有独立自治的权利。共产主义意识形态实验在俄罗斯和东欧国家相继兴起，之后这些地区的共产主义政权消亡。随着苏联的解体，俄罗斯联邦的商业巨头们成了俄罗斯新型私有化工业背景之下的新寡头和亿万富翁。苏联解体后的一部分国家已经加入欧盟，但另一些经历了严重的种族冲突，比如车臣。

20世纪末，中国开始重新认识和解读社会主义，以期适应目前世界的经济形势。

贫富不均与权利保障

共产主义兴起时，人民生活极端贫困，他们对财富分配不均反响强烈。经过20世纪的挫折和恢复，发达国家的极端贫困现象大大减少；但在20世纪后半叶，发达国家的收入差距再次增大，比如英国就很典型。而在发展中国家，贫富差距继续加剧，世界范围内仍有20%的人口生活在没有电力供应的环境之中。虽然医疗技术的进步大大延长了发达国家的人口寿命，但在21世纪初，大约还有2300万非洲人无力负担医疗费用或无法获得医疗服务，面临艾滋病毒的死亡威胁。20世纪末，每年大约有600万人死于饥饿；截至21世纪初，仍有6.5亿人无法享用洁净安全的饮用水。

20世纪，发达国家的人权理念得到推广，他们对儿童、妇女和少数群体给予法律方面的保护，国际法庭也开始对战争罪犯提起诉讼。全球化浪潮带来了两方面的积极影响：联合国大力推动国际合作；在各国政府及个人慈善捐助的支持下，联合国相关援助机构对世界各地的灾害和人权侵犯事件做出了快速反应。

结语

从很多方面来看，20世纪的历史都是一部战争史。先是包括大屠杀在内的两场毁灭性世界冲突，随后是各地区的残酷内战、局部军事行动、南斯拉夫和卢旺达的种族灭绝屠杀。多次战争反映了20世纪令人不安的两大主题：激进的民族主义和逐渐加剧的恐怖主义。

随着新世纪的来临，20世纪初呈现出的乐观与自信逐渐减少。新的问题纷至沓来。很多人对能源问题深表担忧：为大多数发达国家提供能源、在经济领域发挥核心作用的石油资源即将枯竭，而切尔诺贝利核灾难之后，核能的使用又备受争议。许多科学家认为全球变暖将导致气候变化。同时，全球恐怖主义也有了新的动向，发生在2001年的“9·11”恐怖袭击事件促使美国总统乔治·W. 布什宣布发动反恐战争。各地的民族主义运动继续引发冲突，比如乌克兰、利比亚和叙利亚等地的灾难性事件。可以预测，美国、中国、印度和其他新兴国家之间也可能出现严重的经济冲突。

20世纪也为我们带来了安全与民主。在有些国家，人们的生活水平得到了大幅改善，19世纪的祖先们对此根本无法想象。互联网促进了思想、教育、新闻及文化的广泛传播。20世纪末开始出现的社交媒体爆炸，改变了普通民众的跨国界交流方式。新生的全球网络既可能成为恐怖分子或其他利益集团的工具，也会带来和平，促进进步，引领我们迈向更加美好的未来。

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参考书目

Alexievich, Svetlana, Chernobyl Prayer, Penguin 2016

Bainton, Roy, A Brief History of 1917: Russia's Year ofRevolution, Robinson 2005

Chalton, Nicola and Meredith MacArdle, The Great Scientistsin Bite-Sized Chunks, Michael O’Mara Books 2015

Davies, Norman, Europe: A History, Oxford UniversityPress 1996

Duffy, N. M.,The 2th Century, Blackwell 1974

Evans, A. A. and David Gibbons, The Compact Timeline ofWorld War II, Worth Press 2008

Ferguson, Niall, Empire: How Britain Made the ModernWorld, Penguin 2004

Figes, Orlando, A People's Tragedy: The Russian Revolution1891–1924, London: Jonathan Cape 1996

Howard, Michael and Wm. Roger Louis (Eds.), The OxfordHistory of the Twentieth Century, Oxford UniversityPress 1998

Howe, Stephen, Empire: A Very Short Introduction, OxfordUniversity Press 2002

Kershaw, Ian, To Hell and Back: Europe 1914–1949, Penguin2016

Lowe, Norman, Mastering Modern World History, PalgraveMacmillan 2013

MacArdle, Meredith The Timeline History of Chin, WorthPress 2007

MacArdle, Meredith, Nicola Chalton and Pascal Thivillon,The Timechart History of Revolution, Worth Press 2007

Marr, Andrew, A History of the World, Macmillan 2012

Massie, Robert K., Dreadnought: Britain, Germany and theComing of the Great War, Vintage 2007

National Geographic Eyewitness to the 20th Century, NationalGeographic Society 1998

Nicolson, Colin, Longman Companion to the First WorldWar: Europe 1914–1918, Routledge 2001

Overy, Richard, Collins Atlas of 20th Century History, Collins2005

Overy, Richard, 20th Century, Dorling Kindersley 2012

Overy, Richard, The Dictators: Hitler's Germany, Stalin's Russia, Penguin 2005

Pakenham, Thomas,The Scramble for Afric, London:Abacus 1992

Taylor, A. J. P., The Struggle For Mastery in Europe 18481918, Oxford University Press 2001

Tuchman, Barbara, The Guns of Augus, Penguin 2014

Tuchman, Barbara, The Proud Towe, Macmillan 1980

译名对照表

说明

本书中插图均系原文插图

Table of Contents

极简世界神话（ “极简通识系列”丛书为你打开认识世界的大门，多学科了解世界，重新认识自己！） by 马克·丹尼尔斯

扉页

目录

前言

第1章 源远流长的澳大利亚与毛利神话

第2章 千头万绪的苏美尔神话

第3章 神秘莫测的埃及神话

第4章 博大精深的中国神话

第5章 独树一帜的印第安神话

第6章 不可忽视的中美洲与南美洲神话

第7章 独领风骚的希腊神话

第8章 影响深远的罗马神话

第9章 异军突起的北欧神话

致谢

极简数学（把复杂的公式、抽象的模型通通丢掉，在生活场景中轻松解答数学题。） by 克里斯·韦林

扉页

目录

序言

第一部分 分数

第1章 数的分类

第2章 康托尔计数法

第3章 算术方法

第4章 加法和乘法

第5章 减法和除法

第6章 分数和素数

第7章 二进制数

第8章 精确度

第9章 乘方

第二部分 比率、比例和变化率

第10章 百分数

第11章 统一度量衡

第12章 比例

第13章 比率

第三部分 代数

第14章 基础知识

第15章 优化

第16章 算法

第17章 公式

第四部分 几何

第18章 面积和周长

第19章 毕达哥拉斯定理

第20章 体积

第五部分 统计

第21章 平均数

第22章 离散

第23章 正态分布

第24章 相关性

第六部分 概率

第25章 可能性

第26章 组合与排列

第27章 相对频率

后记

版权页

极简哲学史 by 【英】莱斯莉·莱文, 陈丽芳

献词

前言 哲学是什么

第1章 前苏格拉底哲学家

泰勒斯 （约公元前624—约前545）

阿那克西曼德 （公元前610—前546）

阿那克西米尼 （活跃时间约为公元前545—前528）

毕达哥拉斯 （约公元前570—约前490）

色诺芬尼 （约公元前570—约前475）

赫拉克利特 （约公元前535—前475）

巴门尼德 （约公元前515年——前450）

阿那克萨哥拉 （约公元前500年——前428）

恩培多克勒 （约公元前495—约前435）

普罗泰戈拉 （约公元前490—前420）

第2章 希腊的哲学大家

苏格拉底 （约公元前470—前399）

柏拉图 （公元前427—前347）

亚里士多德 （公元前384—前322）

伊壁鸠鲁 （公元前341—前270）

第3章 罗马时期的哲学思想

塞涅卡 （公元前4—65）

爱比克泰德 （55—135）

马可·奥勒留 （121—180）

普罗提诺 （约205—270）

第4章 基督教、伊斯兰教和犹太教的哲学家

圣·奥古斯丁 （354—430）

阿维森纳 （980—1037）

圣·安瑟尔谟 （1033—1109）

阿威罗伊 （1126—1198）

迈蒙尼德 （1135—1204）

罗吉尔·培根 （约1214—约1292）

托马斯·阿奎那 （1225—1274）

奥卡姆的威廉 （约1287—1347）

第5章 文艺复兴时期的哲人

德西德里乌斯·伊拉斯谟 （1466—1536）

尼科洛·马基雅弗利 （1469—1527）

第6章 理性时代

托马斯·霍布斯 （1588—1679）

勒内·笛卡儿 （1596—1650）

约翰·洛克 （1632—1704）

巴鲁克·斯宾诺莎 （1632—1677）

戈特弗里德·威廉·莱布尼茨 （1646—1716）

第7章 启蒙时期

乔治·贝克莱 （1685—1753）

伏尔泰 （1694—1778）

大卫·休谟 （1711—1776）

让-雅克·卢梭 （1712—1778）

伊曼努尔·康德 （1724—1804）

第8章 进入19世纪

杰里米·边沁 （1748—1832）

格奥尔格·威廉·弗里德里希·黑格尔 （1770—1831）

亚瑟·叔本华 （1788—1860）

约翰·斯图亚特·穆勒 （1806—1873）

索伦·克尔凯郭尔 （1813—1855）

卡尔·马克思 （1818—1883）

弗里德里希·尼采 （1844—1900）

第9章 现代哲学

伯特兰·罗素 （1872—1979）

G. E. 摩尔 （1873—1958）

马丁·海德格尔 （1889—1976）

路德维希·维特根斯坦 （1889—1951）

吉尔伯特·赖尔 （1900—1976）

卡尔·波普尔 （1902—1944）

让-保罗·萨特 （1905—1980）

A. J. 艾耶尔 （1910—1989）

米歇尔·福柯 （1926—1984）

雅克·德里达 （1930—2004）

名词解释

哲学测验

参考文献

极简地理学 by 【英】威尔·威廉斯, 张梦茜

中文版推荐序

推荐序

引言

自然

河流

海岸

构造学

气候和天气

全球性问题

社会

世界人口

聚落

产业和能源

旅游业

发展

后记

延伸阅读

致谢

极简天文学（人类探索星空和宇宙奥秘的“浓缩版”认知历程） by 科林·斯图尔特

扉页

目录

序言

第1章 早期天文学

第2章 太阳、地球与月球

第3章 太阳系

第4章 恒星

第5章 星系

第6章 宇宙

结语

图片来源

版权页

极简20世纪史 by 【英】妮古拉·查尔顿, 【英】梅雷迪思·麦克阿德尔, 王芳, 马冬梅

献词

前言

1 旧格局的瓦解

2 终结纷争的战争

3 尘埃落定

4 全面战争的爆发

5 世纪中叶的全盛时期

6 殖民时代的终结

7 冷战的寒意

8 陷入危机

9 新世纪的曙光

结语

参考书目

译名对照表

说明