宇宙地球发展史.地球趣语作业.我的地球观

我的地球观

第一章 宇宙的历史,地球的起源

1.1 宇宙的发展历程

关于宇宙起源的假说历来有几种,如今被科学家广泛接受的是大爆炸理论,并得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。

大爆炸理论认为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳观测结果,这些初始状态大约存在于133亿年至139亿年前),并经过不断的膨胀到达今天的状态。

根据该假说,可以推知宇宙演化的时间表如下:

 10-43秒:宇宙从量子背景出现。

 10-35秒:宇宙由夸克-胶子等离子体构成,强相互作用、引力与电磁相互作用/弱相

互作用分开。

 10-5秒:电子形成,宇宙主要包括光子、电子和中微子,温度约1000亿度。  10秒:质子和中子结合成氘、氦等原子核,温度30亿度。

 35分钟:形成原子核的过程(核融合,nucleosynthesis)停止,温度3亿度。

 30万年:电子和原子核结合成为原子。物质和辐射脱耦,大爆炸辐射的残余成为今

天的3K微波背景辐射。

 4亿年:第一批恒星形成。

 20亿年:星系形成。

 50亿年:太阳系形成。

目前宇宙还在继续膨胀之中,这在观测上为哈勃定律所概括。

1.2 宇宙的组成与状态

最初的宇宙,是一个无穷小的“奇点”,这个点在大爆炸的瞬间急剧暴胀,能量转换成物质,以气体形式存在。经长期降温过程,气体物质又凝聚成星云,星云演化成星系、恒星与行星,形成今天浩瀚无涯的宇宙。

宇宙大约是由4%的普通物质,23%的暗物质和73%的暗能量构成。

根据近年来对超新星和宇宙微波背景辐射等天文观测,虽然物质的密度小于临界密度,宇宙的几何却是平直的,也即宇宙总密度应该等于临界密度。并且,膨胀正在加速。这些现象说明宇宙中存在着暗能量。不同于普通所说的“物质”,暗能量产生的重力不是引力而是斥力。在存在暗能量的情况下,宇宙的命运取决于暗能量的密度和性质,宇宙的最终命运可能是无限膨胀,渐缓膨胀趋于稳定,或者是与大爆炸相对的一个“大坍缩”,或者也可能膨胀不断加速,成为“大撕裂”。目前,由于对暗能量的性质缺乏了解,还难以对宇宙的命运做出肯定的预言。

1.3 银河系与太阳系

依据欧洲南天天文台的研究报告,估计银河系的年龄约为136亿岁(1.36×1010年),几乎与宇宙一样老。

银河系(天河或天汉)是太阳系所处的星系。是一个由1,000至4,000多亿颗恒星(1–4×1011)、数千个星团和星云组成的棒涡星系系统,它的直径约为100,000多光年,中心的厚度约为6,000多光年。太阳系属于这个庞大星系的恒星之一,而我们居住的地球则属于太阳系中的一个行星。

50亿年前的太阳系是一团巨大的星云,经过星云物质的收缩、凝聚、旋转、加热等复杂的物质运动,首先在中央形成太阳,继而形成了八大行星。

太阳系的组成:太阳、八大行星、矮行星、太阳系小天体(小行星、彗星、柯依伯天体)以及大量的行星际空间物质。

1.4 地球的起源

地球伴随着太阳系诞生:

太阳系诞生之初,是以巨大并不断旋转的由尘埃与气体组成的云团的形态存在。它是由

大爆炸所生成的氢与氦组成,同时亦有着由很久以前的星球内部所合成的其它元素。

地球诞生前十五至三十分钟(等于大约四十六亿年前),一个邻近的恒星可能形成了超新星爆炸。这对太阳星云传送了一个震荡波,并使之收缩。

因为云团旋转,引力与惯性将云团压为一个圆碟,与其旋转轴成垂直。大部份质量集中在中央并开始加热。与此同时,因为引力使得物质环绕尘埃粒子紧缩,使得圆碟剩余部份开始分解为环状物。细少的碎片互相碰撞并组成较大的碎片。[2],而组成的地球物质并众集在距中央约一亿五千万公里的地带。当太阳收缩并被加热,核融合开始,而因此形成的太阳风则清空了在圆碟内大部份没有收缩并组成较大个体的物质,只剩下少量的元素。

之后,较重的元素聚集于太阳附近,形成了体积小,密度高的星体(类地行星);较轻的元素则聚集于离太阳较远的地方,形成了体积大,密度低的星体(类木行星),而地球则是距离太阳第三近的行星。

第二章 地球

2.1 地球的演化史

本节主要以地质学时间年代顺序来介绍地球的演化历史。

地质年代表

冥古宙早期地球与现在的世界十分不同。当时没有海洋,大气层里亦没有氧气。小行星与太阳系形成后余下的物质不断撞击。这些撞击与放射性崩解产生的热、残热与收缩压力产生的热相结合,使得地球在这阶段完全为熔化状态。较重的元素沉向中心,而较轻的元素则升至表面,从而制造了地球的不同层次。地球的早期大气层包括了围绕其存在的太阳星云里的物质,特别是较轻的气体如氢与氦,但是太阳风与地球自身的热力清空了这层大气层。地球表面慢慢地冷凝,在(大约为假设时钟)的上午0时47分形成了固体的地壳(一亿五千万年内)。在大约是假设时钟的上午3时至4时(四十亿至三十八亿年前),地球经历了一个重型星体撞击时期。蒸气由地壳里逃出,而更多的气体由火山内释出,从而形成了第二道大气层。更多的水份在火流星撞击地球时带来。这时地球开始冷却,在三十八亿年前;假设时钟的上午4时(七亿五千万年内)云层开始形成,雨水落下从而形成海洋,而且可能更早时已出现这些现象。这道新的大气层可能包含了氨、甲烷、水蒸气、二氧化碳、氮气与其他含量较少的气体。而氧气则被氢气或地表上的矿物质束缚著。火山活动出现频密,而且因为没有臭氧层防护,紫外线大量照射在地球表面。

2.1.2 太古宙(25~38亿年前)

太古宙起始于内太阳系后期重轰炸期的结束,地球岩石开始稳定存在并可以保留到现在。太古宙结束于25亿年前的大氧化事件,以甲烷为主的还原性的太古宙原始大气转变为氧气丰富的氧化性的元古宙大气,并导致了持续3亿年的地球第一个冰河时期——休伦冰河时期。

这个时期细菌和低等蓝藻的出现,标志着生命的在地球的开始。

元古宙的大气已经是氧气含量丰富。这个时期已经发现了许多菌类、藻类植物化石和古代微生物化石,因此也被称为“菌藻时代”。

元古代中期发生了全球性的大冰期,世界各地都发现了冰川遗迹。在元古代末期,开始出现了腔肠动物、环节动物和节肢动物,但这些动物都没有坚硬的骨骼,所以化石上只是留下印痕等遗迹。

元古代也曾发生广泛的地壳运动,在前期是地球主要的造山时期。在中国北方为“吕梁运动”。元古代时期的地层中蕴藏有丰富的铁矿、铜矿和稀土金属矿物。

2.1.4 显生宙(5.7亿年前~至今)

显生宙,指“看得见生物的年代”。相比之前荒凉、光秃的地表,这个时期最为显著的是生物种类和数量的大爆发,地表变得生机勃勃。

自五亿七千万年前寒武纪始,生物逐渐向较高级的发展阶段进化,动物已具有外壳和清晰的骨骼结构,故称显生宙。

显生宙时期,就是从五亿七千万年直到现在。显生宙以来发生的生物进化事件主要是以多细胞动、植物出现为开始,在显生宙的生物进化

舞台上的主角,已经不再是单细胞的原核生物,主要指细菌和藻类植物的天下,在显生宙的初期,古生代,就出现单细胞的,真核生物。因此人们又把多细胞动、植物等真核生物出现以后的,地质时代称为显生宙。

 古生代(2.5—5.7亿年前)

从距今约570百万年到250百万年,持续了三亿二千万年的时间分为了显生宙――古生代。在古生代动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。

鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。古植物在古生代早期以海生藻类为主,至志留纪末期,原始植物开始登上陆地。泥盆纪以裸蕨植物为主。石炭纪和二

叠纪时蕨类植物特别繁盛,形成茂密的森林,是重要的成煤期。

 中生代(0.65—2.5亿年前)

中生代是显生宙的三个地质时代之一,可分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪三个纪。

中生代介於古生代与新生代之间。由於这段时期的优势动物是爬行动物尤其是恐龙,因此又称为爬行动物时代。

中生代也是板块、 气候、生物演化改变极大的时代。在中生代开始时,各大陆连接为一块超大陆——盘古大陆。

盘古大陆后来分裂成南北两片。北部大陆进一步分为北美和欧亚大陆,南部大陆分裂为南美、非洲、印度与、马达加斯加、澳洲和南极洲。只有澳洲没有和南极洲完全分裂。中生代的气候非常温暖,对动物的演化产生影响。在中生代末期已见现代生物的雏形。

 恐龙

恐龙是群中生代的多样化优势陆栖脊椎动物,支配全球陆地生态系超过1亿6千万年之久。恐龙最早出现在2亿3千万年前的三叠纪,灭亡于约6千5百万年前的白垩纪晚期所发生的白垩纪末灭绝事件。

恐龙是中生代的优势陆栖脊椎动物,尤其是在侏罗纪与白垩纪。在恐龙占优势的侏罗纪与白垩纪期间,几乎所有身长超过1米的陆地动物皆为恐龙,同时代的其他动物因此受到体型发展与生态位上的限制。举哺乳类为例,它们的体型多接近现代的啮齿动物,不超过猫的大小,食性为肉食性,以小型动物为食。

恐龙家族极为庞大、多样性。截止到2006年的学术研究,已确定有超过500个属;根据估计,化石记录中曾出现的属总数约为1850个,当中有75%已被发现化石。

 新生代(6500万年前—今天)

新生代是地球历史上最新的一个地质时代,它从6500万年前开始一直持续到今天。随著恐龙的灭绝,中生代结束,新生代开始。

新生代是哺乳动物的时代。在新生代中哺乳动物从微小简单的原始哺乳动物发展到占据各个生态圈的巨大的动物群。在新生代内鸟和被子植物也有很大的发展。新生代中盘古大陆彻底分裂,地球上的各个大陆逐渐移动到今天的位置上。

 人类出现

新生代的末期——第四纪(248万年前至今),人类的出现,是地球上最重大的事件。

2.2 今天的地球

地球是太阳系从内到外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。住在地球上的人类又常称呼地球为世界。

地球是上百万种生物的家园,包括人类。地球是目前人类所知宇宙中唯一存在生命的天体。

地球的表面被分成几个坚硬的部分,或者叫板块,它们以地质年代为周期在地球表面移动。地球表面大约71%是海洋,剩下的部分被分成洲和岛屿。液态水是所有已知的生命所必须的,但并不在所有其他星球表面存在。地球的内部仍然非常活跃,有一层很厚的地幔,一个液态外核和一个固态铁的内核。

地球的矿物和生物等资源维持了全球的人口。地球上的人类分成了大约200个独立的主权国家,它们通过外交、旅游、贸易和战争相互联系。

2.2.1 地理学特征

地球总面积约为5.10072亿km2,其中约29.2%(1.4894亿km2)是陆地,其余70.8%(3.61132亿km2)是水。陆地主要在北半球,有四个大陆:欧亚大陆、非洲大陆、美洲大陆、澳洲大陆和南极大陆,另个还有很多岛屿。大洋则包括太平洋、大西洋、印度洋,北冰

洋和南冰洋五个大洋及其附属海域。海岸线共356000千米。

大部分地区以及其间生物都遭受过类似热带气旋、飓风、或台风这样的极端天气。也有很多地区发生过地震、山崩、海啸、火山爆发、龙卷风、灰岩坑(地层下陷)、洪水、干旱以及其他气候异常和灾难。

地壳中包含大量化石燃料沉积:煤、石油、天然气、甲烷气水包合物。这些沉积物被人类使用用来制造能源和作为其他化学物的给料。

在腐蚀和行星筑造作用下,含铁矿石组成了地壳。这些金属矿石包含了多种金属质和有用的化学元素。

地球生物圈能够产生大量有用的生物产出,包括(但不限于)食物、木材、药物、氧气。生物圈还能回收大量有机垃圾、地面生态系统是依赖于上层土和新鲜水的,而海洋生态系统依赖于陆地上冲刷后融解的的营养物。

2.2.2 圈层结构

内部圈层由地核、地壳、地幔构成。

地核位于古氏不连续面以内,地核又以雷门不连续面为界分为两部分:半径约1250km

的内核,即G层,以及在内核外部一直到距地心约3500km的液态外核,即E、F层。F层是地核与地幔的过渡层。一般,人们认为地球内核是一个主要由铁和一部分镍组成的固态核心。

从地核外围约2900千米深处的古氏不连续面一直延伸到约33千米深处莫氏不连续面的区域被称作地幔。在地幔底部的压力大约是1.40Matm(140GPa)。那里大部分都是由富含铁和镁的物质所组成。

地壳指的是从地面至平均深度约33km深处的莫霍界面的地下区域。薄的洋底壳是由高密的镁硅酸铁岩(镁铁矿)构成。硅酸镁铁岩是组成大洋盆地的基础材料。比较厚的陆壳是由密度较小的铝硅酸钾钠岩(长英矿物)所构成。

外部圈层由生物圈、大气圈、水圈组成。

生物圈覆盖大气圈的下层、全部的水圈及岩石圈的上层。生物圈通常据信始于自35亿(3.5×109)年前的进化。生物圈又分为很多不同的生物群系。根据相似的存在范围划分为植物群和动物群。在地面上,生物群落主要是以纬度划分,陆地生物群落在北极圈和南极圈内缺乏相关的植物和动物,大部分活跃的生物群落都在赤道附近。

地球拥有一个由78%的氮气、21%的氧气、和1%的氩气混和微量其他包括二氧化碳和水蒸气组成的厚密大气层。大气层是地球表面和太阳之间的缓冲。地球大气的构成并不稳固,其中成份亦被生物圈所影响。如大气中大量的自由二价氧是地球植物通过太阳能量制造出来的。离开这些植物,氧气将通过燃烧快速与物质重新结合。自由(未化合)的氧元素对地球上的生命意义重大。地球大气是分层的。主要包括对流层、平流层、中间层、热层和逸散层。

地球是太阳系中唯一表面含有液态水的行星。水覆盖了地球表面71%的面积(96.5%是海水,3.5%是淡水[37])。水在五大洋和七大陆都存在。地球的太阳轨道、火山活动、地心引力、温室效应、地磁场以及富含氧气的大气这些因素相结合使得地球成为一颗水之行星。

2.2.3 地球的运动

地球沿着贯穿北极至南极的一条轴自西向东旋转一周(1个恒星日)平均需要花时23小时56分2.1秒,自转周期是0.997日。这就是为什么在地球上主要天体(大气中的流星和低轨道卫星除外)一日内向西的视运动是15°/小时(即15'/分钟)-即2分钟一个太阳或月亮的视直径的大小。

地球公转周期为365.2564个平太阳日(即1个恒星年)。地球的公转使得太阳相对其他恒星的视运动大约是1°/日-这就相当于每12小时一个太阳或月亮直径的大小。公转造成的视运动效果与自转造成的正好相反。

2.2.4 地球面临的问题

地球如今面临的最主要问题是环境问题和资源问题,还有人类的和平问题和经济问题,以及可持续发展问题。

环境问题的产生是由于人类系统向地理环境获取物质和能量大大超过了环境的再生能力;人类系统向地理环境排放的废弃物和热能大大超过了环境的自净能力;其他的人类行为通过环境对人类系统有负作用的。目前地球上大范围的遭受到人口过剩、工业灾难(如大气和水污染)、酸雨及有毒化合物袭击、植被流失(包括过度放牧、森林砍伐、土地荒漠化)、野生动物消失、物种灭绝、土壤退化、土壤过度消耗、腐蚀、和外来物种入侵等环境灾难问题。

第三章 人类

第四纪人类出现以来,地球的面貌已发生了深刻的变化,可以预见的的是,今天死寂的宇宙也将变得大不同。这一切都是由于——智慧生物人类的出现。

3.1 人类的演化

人类的演化的顺序大致如下:

早期生命→脊索动物→四足动物→哺乳动物→灵长类→人科→人属(250万年前)

人类的演化树

3.2 人类的文明史

人类的文明史指的是人类在文化、科技方面的进化历程,从时间上来说是指第四纪以来人类社会的演化史。此时的大陆已与今天没有大的区别。

3.2.1 石器时代

石器时代指人们以石头作为工具使用的时代,这时因为科技不发达,人们只可以石头制造简单的工具。而随着时代的推进,人们对石器的研制也在不断改进。而在时代划分上,石器时代大致可分为三个时代──旧石器时代,中石器时代和新石器时代。

在新石器时代,人类开始从事简单的农业和畜牧,将植物的果实加以播种,并把野生动物驯服以供食用。人类不再只依赖大自然提供食物,因此食物的来源变得稳定。同时农业与畜牧的经营也使人类由逐水草而居变为定居下来,节省下更多的时间和精力。在这样的基础上,人类生活得到了更进一步的改善,开始关注文化事业的发展,使人类开始出现文明。

石器时代包含了人类进化过程中的第一次科技的大范围传播,以及人类从东非萨瓦纳地区(savannas)向世界其他地区的扩张。随着农业、畜牧以及冶铜技术的发展,石器时代结束了。这段时期被称作史前时期,因为人类还没有开始书写传统意义上的历史。

3.2.2 文明的兴起

文明的诞生必须依赖于稳定的农业地区,因此农业的出现引起了少数主要转变,因为农业的生产带来充足的粮食,使得人们不需要再从事渔猎与游牧性活动,其亦使得人口密度可大量提升,逐渐的人类的社群开始出现分工,在农业生产的稳定条件下,开始出现相因应的相关行业,例如农具:犁、耙的制造而出现手工业,又因为人类的社群需要管理与规划,政治性的需求因而诞生,从而出现国家。

在公元前三千五百年至三千年间,首批国家在美索不达米亚、古埃及与印度河谷出现。在美索不达米亚,最多存在着3000个城邦。在公元前三千年至二千年间,在中国地区亦出现了很多小型国家。

在农业发展的同时,粮仓产量也大增。因此不从事农耕的人们也可以获得粮食,而城市亦因而出现。城市成为国家的重要地区,而居住在城市里的人们几乎不从事农业生产。城市由附近的乡郊地区获取食粮,作为回报,则为乡郊地区提供军事力量保卫其财产。

城市的发展导致了文明的诞生:首先是下美索不达米亚的苏美尔文明(公元前三千五百年),其后是尼罗河流域的埃及文明(公元前三千三百年),接着是印度河流域文明(Harappan civilization,公元前二千五百年)与黄河流域的华夏文明(公元前二千年)。有证据显示当时的城市已颇具规模,并且有着高度社会与经济复杂性。不过上述文明皆是独立发展的,互不隶属。在此时,书写与贸易正式在人类社会出现。

文明之间的交流与影响方面,最著名的是亚历山大大帝东征,把古希腊文化与西亚、波斯文化相融合,并且进而影响到印度。再者中国的张骞通西域,也让许多西域文物流入中国,最终成为中华文化的一部份,如:琵琶、葡萄酒。中国唐代的造纸术西传,促成西方知识的传播与普及。

历史上重大的争战也往往间皆产生文明间的碰撞,进而发生相互影响。蒙古西征与十字军东征,前者把火药给带进欧洲,但火药带来了更可怕的毁灭;后者虽然促成了欧洲的航运和商业发展,但却使穆斯林世界(回教世界)与基督教世界的仇恨加深,冲突不断。

3.2.3 近代

公元十四世纪开始的欧洲文艺复兴只是因应世界其他地方的转变而诞生。但其却引发了研究学问的精神,并导致了人文主义、科学革命,并最终致使工业革命出现。

哥伦布于1492年横跨大西洋,使欧亚非大陆与美洲的信息与物产联系到一起。作为最著名的对历史产生重大影响的外部关联事件之一,给两个大陆都带来了深远的影响。

从此一些欧洲国家开始进行海上扩张及海外殖民。

葡萄牙和西班牙是第一批主要的征服者,并且对西方世界产生了巨大的影响,但很快,更北边一些的国家,如英国、法国和荷兰开始取代其位置,统治了大西洋。通过一系列的战

争,先是十七世纪和十八世纪的战争,后是拿破仑战争,英国成为了世界第一强的大帝国,领土遍布全球的,在其颠峰时期几乎控制了世界陆地的四分之一,并因此被称为“日不落帝国”。

从美洲的土地上以及人民手中剥夺到的黄金和其它资源,皆被船运至欧洲。与此同时,大量的欧洲殖民者开始向这块大陆移民。为了满足新兴殖民地对劳动力的大量需求,将非洲人做为奴隶的贩卖活动开始了。很快美洲许多地方都充满了奴隶这一下等阶层。这些国家剥削离海岸线更远的非洲内陆各处的人民,逐渐繁荣起来。

与此同时,取代元朝而统治中国的明朝(1368年-1644年)的“资本主义萌芽”也因满族入侵而中断。女真人的后金政权满族最终消灭明朝,建立清朝。这个王朝最初是平静和繁荣的,但后来不断遭到欧洲国家的侵犯。

相对于其他地域的人,欧洲人在枪炮制造等军事技术上处于优势。就在入侵美洲后不久,欧洲人又开始入侵亚洲。十九世纪初,不列颠已经控制了南亚次大陆,埃及和马来半岛;法国控制着印度支那;荷兰则占据了荷属东印度群岛。英国同时还控制着一些仍属于新石器时代人类的地区,诸如澳大利亚、新西兰以及南非,并且英国在美洲殖民地的居民大量涌入这些地区。到十九世纪末期,连非洲最后一块无主土地也被欧洲列强瓜分了。

欧洲的理性时期直接引发了科学革命,这场革命改变了人们对世界的认识,并为工业革命打下基础。工业革命发源于英国,在这一过程中产生了新式生产组织及模式如工厂、大规模生产、机械化等。新的生产模式使欧洲能以更快的速度,更少的劳动力生产更多的产品。理性时期的学术思潮引发了十八世纪晚期的美国和法国革命,催生了今天所知的民主。民主的发展对世事和生活质量产生了深远的影响。工业革命时期,世界经济建立在以煤为能源的基础上,与之相应的是新的运输方式如铁路及蒸汽船的出现,这使世界变得更小了。与此同时,工业污染对自然环境所造成的破坏,以数十倍于原始社会的速度增长。

3.2.4 二十世纪

整个二十世纪见证了欧洲影响力的衰弱,这部分是由于第一次世界大战和第二次世界大战所带来的欧洲内部的破坏,同时也由于美国和苏联两个超级大国(superpowers)的崛起。二战后,世界各国为了消除国家间的冲突和阻止未来再现战争,而建立了联合国,但这目的并没有完全实现。1990年后,苏联的解体使得美国成为世界上唯一的超级强国。

二十世纪同样见证了意识形态对于世俗社会的强大影响。首先是俄罗斯在1917年十月革命后进入了共产主义社会。共产主义的意识形态为1945年后的东欧和1949年后的中国所接受,并且于1950年代至1960年代广泛影响了第三世界国家。

第一次世界大战摧毁了欧洲古老的君主政体,削弱了法国和英国。第二次世界大战见证了军国主义在欧洲的兴起和毁灭以及共产主义在东欧和亚洲的崛起。紧接着的就是持续四十年以美苏为首以及他们各自盟友间的冷战。核武器的发明将整个人类社会和各种不同的生活形态都置于一种危险的状态中。冷战所带来的军备竞赛摧毁了苏联的经济基础,这个庞大的国家终于分崩离析,其部份从属国重新以联盟的方式组成了俄罗斯联邦,而其他的则投向了西方世界的怀抱。

本世纪同样见证了技术的长足进步,以及平均寿命和生活质量的极大提升。世界经济的基础由煤转化为石油,新的通信和运输技术的发展使得世界越来越紧密地联系在一起。尽管城市的污染要低于使用煤的时代,但是技术的进步依然带来了许多环境问题。

二十世纪下半叶,信息时代和全球化极大地促进了贸易和文化交流。太空探测已经超出了太阳系。携带生命密码的脱氧核糖核酸被发现了,人类基因组也正在排序中,这有望最终改变人类对于疾病的认识。现在一年中发表的科技论文比1900年以前所有发表的科技论文

的总和还要多,并且以十五年增加一倍的速度发展着。全球的文化水平也在不断增长,生产粮食所需的劳动力在这个世纪里不断地下降。

然而,这个时代还面临着许多可以使人类文明毁于一旦的风险,这些风险可能来源于一些无法控制的全球危机,诸如核扩散、温室效应、其他由于化石燃料所引起的环境退化、因争夺资源而导致的国际冲突、快速传播的像爱滋病之类的传染病及近地小行星和彗星的撞击等。

结束语

整个世界,整个宇宙都在不断运动中,相比这些缓慢的运动而言,人类的变化是迅速的。然而人类的历史是短暂的,相较于宇宙漫长的140亿年历史和地球的40亿年的历史,人类200万年的历史不过弹指一挥间。

从时间线上来说,人类社会还是全新的,还处在人类文明的初始时期,人类还有很长的路要走。尽管如今人类深受环境问题、和平问题的困扰,但是人类有足够的时间来解决这些问题,所以每一个青年人都应该对生活满怀希望,对人类、对世界满怀希望。

我的地球观

第一章 宇宙的历史,地球的起源

1.1 宇宙的发展历程

关于宇宙起源的假说历来有几种,如今被科学家广泛接受的是大爆炸理论,并得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。

大爆炸理论认为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳观测结果,这些初始状态大约存在于133亿年至139亿年前),并经过不断的膨胀到达今天的状态。

根据该假说,可以推知宇宙演化的时间表如下:

 10-43秒:宇宙从量子背景出现。

 10-35秒:宇宙由夸克-胶子等离子体构成,强相互作用、引力与电磁相互作用/弱相

互作用分开。

 10-5秒:电子形成,宇宙主要包括光子、电子和中微子,温度约1000亿度。  10秒:质子和中子结合成氘、氦等原子核,温度30亿度。

 35分钟:形成原子核的过程(核融合,nucleosynthesis)停止,温度3亿度。

 30万年:电子和原子核结合成为原子。物质和辐射脱耦,大爆炸辐射的残余成为今

天的3K微波背景辐射。

 4亿年:第一批恒星形成。

 20亿年:星系形成。

 50亿年:太阳系形成。

目前宇宙还在继续膨胀之中,这在观测上为哈勃定律所概括。

1.2 宇宙的组成与状态

最初的宇宙,是一个无穷小的“奇点”,这个点在大爆炸的瞬间急剧暴胀,能量转换成物质,以气体形式存在。经长期降温过程,气体物质又凝聚成星云,星云演化成星系、恒星与行星,形成今天浩瀚无涯的宇宙。

宇宙大约是由4%的普通物质,23%的暗物质和73%的暗能量构成。

根据近年来对超新星和宇宙微波背景辐射等天文观测,虽然物质的密度小于临界密度,宇宙的几何却是平直的,也即宇宙总密度应该等于临界密度。并且,膨胀正在加速。这些现象说明宇宙中存在着暗能量。不同于普通所说的“物质”,暗能量产生的重力不是引力而是斥力。在存在暗能量的情况下,宇宙的命运取决于暗能量的密度和性质,宇宙的最终命运可能是无限膨胀,渐缓膨胀趋于稳定,或者是与大爆炸相对的一个“大坍缩”,或者也可能膨胀不断加速,成为“大撕裂”。目前,由于对暗能量的性质缺乏了解,还难以对宇宙的命运做出肯定的预言。

1.3 银河系与太阳系

依据欧洲南天天文台的研究报告,估计银河系的年龄约为136亿岁(1.36×1010年),几乎与宇宙一样老。

银河系(天河或天汉)是太阳系所处的星系。是一个由1,000至4,000多亿颗恒星(1–4×1011)、数千个星团和星云组成的棒涡星系系统,它的直径约为100,000多光年,中心的厚度约为6,000多光年。太阳系属于这个庞大星系的恒星之一,而我们居住的地球则属于太阳系中的一个行星。

50亿年前的太阳系是一团巨大的星云,经过星云物质的收缩、凝聚、旋转、加热等复杂的物质运动,首先在中央形成太阳,继而形成了八大行星。

太阳系的组成:太阳、八大行星、矮行星、太阳系小天体(小行星、彗星、柯依伯天体)以及大量的行星际空间物质。

1.4 地球的起源

地球伴随着太阳系诞生:

太阳系诞生之初,是以巨大并不断旋转的由尘埃与气体组成的云团的形态存在。它是由

大爆炸所生成的氢与氦组成,同时亦有着由很久以前的星球内部所合成的其它元素。

地球诞生前十五至三十分钟(等于大约四十六亿年前),一个邻近的恒星可能形成了超新星爆炸。这对太阳星云传送了一个震荡波,并使之收缩。

因为云团旋转,引力与惯性将云团压为一个圆碟,与其旋转轴成垂直。大部份质量集中在中央并开始加热。与此同时,因为引力使得物质环绕尘埃粒子紧缩,使得圆碟剩余部份开始分解为环状物。细少的碎片互相碰撞并组成较大的碎片。[2],而组成的地球物质并众集在距中央约一亿五千万公里的地带。当太阳收缩并被加热,核融合开始,而因此形成的太阳风则清空了在圆碟内大部份没有收缩并组成较大个体的物质,只剩下少量的元素。

之后,较重的元素聚集于太阳附近,形成了体积小,密度高的星体(类地行星);较轻的元素则聚集于离太阳较远的地方,形成了体积大,密度低的星体(类木行星),而地球则是距离太阳第三近的行星。

第二章 地球

2.1 地球的演化史

本节主要以地质学时间年代顺序来介绍地球的演化历史。

地质年代表

冥古宙早期地球与现在的世界十分不同。当时没有海洋,大气层里亦没有氧气。小行星与太阳系形成后余下的物质不断撞击。这些撞击与放射性崩解产生的热、残热与收缩压力产生的热相结合,使得地球在这阶段完全为熔化状态。较重的元素沉向中心,而较轻的元素则升至表面,从而制造了地球的不同层次。地球的早期大气层包括了围绕其存在的太阳星云里的物质,特别是较轻的气体如氢与氦,但是太阳风与地球自身的热力清空了这层大气层。地球表面慢慢地冷凝,在(大约为假设时钟)的上午0时47分形成了固体的地壳(一亿五千万年内)。在大约是假设时钟的上午3时至4时(四十亿至三十八亿年前),地球经历了一个重型星体撞击时期。蒸气由地壳里逃出,而更多的气体由火山内释出,从而形成了第二道大气层。更多的水份在火流星撞击地球时带来。这时地球开始冷却,在三十八亿年前;假设时钟的上午4时(七亿五千万年内)云层开始形成,雨水落下从而形成海洋,而且可能更早时已出现这些现象。这道新的大气层可能包含了氨、甲烷、水蒸气、二氧化碳、氮气与其他含量较少的气体。而氧气则被氢气或地表上的矿物质束缚著。火山活动出现频密,而且因为没有臭氧层防护,紫外线大量照射在地球表面。

2.1.2 太古宙(25~38亿年前)

太古宙起始于内太阳系后期重轰炸期的结束,地球岩石开始稳定存在并可以保留到现在。太古宙结束于25亿年前的大氧化事件,以甲烷为主的还原性的太古宙原始大气转变为氧气丰富的氧化性的元古宙大气,并导致了持续3亿年的地球第一个冰河时期——休伦冰河时期。

这个时期细菌和低等蓝藻的出现,标志着生命的在地球的开始。

元古宙的大气已经是氧气含量丰富。这个时期已经发现了许多菌类、藻类植物化石和古代微生物化石,因此也被称为“菌藻时代”。

元古代中期发生了全球性的大冰期,世界各地都发现了冰川遗迹。在元古代末期,开始出现了腔肠动物、环节动物和节肢动物,但这些动物都没有坚硬的骨骼,所以化石上只是留下印痕等遗迹。

元古代也曾发生广泛的地壳运动,在前期是地球主要的造山时期。在中国北方为“吕梁运动”。元古代时期的地层中蕴藏有丰富的铁矿、铜矿和稀土金属矿物。

2.1.4 显生宙(5.7亿年前~至今)

显生宙,指“看得见生物的年代”。相比之前荒凉、光秃的地表,这个时期最为显著的是生物种类和数量的大爆发,地表变得生机勃勃。

自五亿七千万年前寒武纪始,生物逐渐向较高级的发展阶段进化,动物已具有外壳和清晰的骨骼结构,故称显生宙。

显生宙时期,就是从五亿七千万年直到现在。显生宙以来发生的生物进化事件主要是以多细胞动、植物出现为开始,在显生宙的生物进化

舞台上的主角,已经不再是单细胞的原核生物,主要指细菌和藻类植物的天下,在显生宙的初期,古生代,就出现单细胞的,真核生物。因此人们又把多细胞动、植物等真核生物出现以后的,地质时代称为显生宙。

 古生代(2.5—5.7亿年前)

从距今约570百万年到250百万年,持续了三亿二千万年的时间分为了显生宙――古生代。在古生代动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。

鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。古植物在古生代早期以海生藻类为主,至志留纪末期,原始植物开始登上陆地。泥盆纪以裸蕨植物为主。石炭纪和二

叠纪时蕨类植物特别繁盛,形成茂密的森林,是重要的成煤期。

 中生代(0.65—2.5亿年前)

中生代是显生宙的三个地质时代之一,可分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪三个纪。

中生代介於古生代与新生代之间。由於这段时期的优势动物是爬行动物尤其是恐龙,因此又称为爬行动物时代。

中生代也是板块、 气候、生物演化改变极大的时代。在中生代开始时,各大陆连接为一块超大陆——盘古大陆。

盘古大陆后来分裂成南北两片。北部大陆进一步分为北美和欧亚大陆,南部大陆分裂为南美、非洲、印度与、马达加斯加、澳洲和南极洲。只有澳洲没有和南极洲完全分裂。中生代的气候非常温暖,对动物的演化产生影响。在中生代末期已见现代生物的雏形。

 恐龙

恐龙是群中生代的多样化优势陆栖脊椎动物,支配全球陆地生态系超过1亿6千万年之久。恐龙最早出现在2亿3千万年前的三叠纪,灭亡于约6千5百万年前的白垩纪晚期所发生的白垩纪末灭绝事件。

恐龙是中生代的优势陆栖脊椎动物,尤其是在侏罗纪与白垩纪。在恐龙占优势的侏罗纪与白垩纪期间,几乎所有身长超过1米的陆地动物皆为恐龙,同时代的其他动物因此受到体型发展与生态位上的限制。举哺乳类为例,它们的体型多接近现代的啮齿动物,不超过猫的大小,食性为肉食性,以小型动物为食。

恐龙家族极为庞大、多样性。截止到2006年的学术研究,已确定有超过500个属;根据估计,化石记录中曾出现的属总数约为1850个,当中有75%已被发现化石。

 新生代(6500万年前—今天)

新生代是地球历史上最新的一个地质时代,它从6500万年前开始一直持续到今天。随著恐龙的灭绝,中生代结束,新生代开始。

新生代是哺乳动物的时代。在新生代中哺乳动物从微小简单的原始哺乳动物发展到占据各个生态圈的巨大的动物群。在新生代内鸟和被子植物也有很大的发展。新生代中盘古大陆彻底分裂,地球上的各个大陆逐渐移动到今天的位置上。

 人类出现

新生代的末期——第四纪(248万年前至今),人类的出现,是地球上最重大的事件。

2.2 今天的地球

地球是太阳系从内到外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。住在地球上的人类又常称呼地球为世界。

地球是上百万种生物的家园,包括人类。地球是目前人类所知宇宙中唯一存在生命的天体。

地球的表面被分成几个坚硬的部分,或者叫板块,它们以地质年代为周期在地球表面移动。地球表面大约71%是海洋,剩下的部分被分成洲和岛屿。液态水是所有已知的生命所必须的,但并不在所有其他星球表面存在。地球的内部仍然非常活跃,有一层很厚的地幔,一个液态外核和一个固态铁的内核。

地球的矿物和生物等资源维持了全球的人口。地球上的人类分成了大约200个独立的主权国家,它们通过外交、旅游、贸易和战争相互联系。

2.2.1 地理学特征

地球总面积约为5.10072亿km2,其中约29.2%(1.4894亿km2)是陆地,其余70.8%(3.61132亿km2)是水。陆地主要在北半球,有四个大陆:欧亚大陆、非洲大陆、美洲大陆、澳洲大陆和南极大陆,另个还有很多岛屿。大洋则包括太平洋、大西洋、印度洋,北冰

洋和南冰洋五个大洋及其附属海域。海岸线共356000千米。

大部分地区以及其间生物都遭受过类似热带气旋、飓风、或台风这样的极端天气。也有很多地区发生过地震、山崩、海啸、火山爆发、龙卷风、灰岩坑(地层下陷)、洪水、干旱以及其他气候异常和灾难。

地壳中包含大量化石燃料沉积:煤、石油、天然气、甲烷气水包合物。这些沉积物被人类使用用来制造能源和作为其他化学物的给料。

在腐蚀和行星筑造作用下,含铁矿石组成了地壳。这些金属矿石包含了多种金属质和有用的化学元素。

地球生物圈能够产生大量有用的生物产出,包括(但不限于)食物、木材、药物、氧气。生物圈还能回收大量有机垃圾、地面生态系统是依赖于上层土和新鲜水的,而海洋生态系统依赖于陆地上冲刷后融解的的营养物。

2.2.2 圈层结构

内部圈层由地核、地壳、地幔构成。

地核位于古氏不连续面以内,地核又以雷门不连续面为界分为两部分:半径约1250km

的内核,即G层,以及在内核外部一直到距地心约3500km的液态外核,即E、F层。F层是地核与地幔的过渡层。一般,人们认为地球内核是一个主要由铁和一部分镍组成的固态核心。

从地核外围约2900千米深处的古氏不连续面一直延伸到约33千米深处莫氏不连续面的区域被称作地幔。在地幔底部的压力大约是1.40Matm(140GPa)。那里大部分都是由富含铁和镁的物质所组成。

地壳指的是从地面至平均深度约33km深处的莫霍界面的地下区域。薄的洋底壳是由高密的镁硅酸铁岩(镁铁矿)构成。硅酸镁铁岩是组成大洋盆地的基础材料。比较厚的陆壳是由密度较小的铝硅酸钾钠岩(长英矿物)所构成。

外部圈层由生物圈、大气圈、水圈组成。

生物圈覆盖大气圈的下层、全部的水圈及岩石圈的上层。生物圈通常据信始于自35亿(3.5×109)年前的进化。生物圈又分为很多不同的生物群系。根据相似的存在范围划分为植物群和动物群。在地面上,生物群落主要是以纬度划分,陆地生物群落在北极圈和南极圈内缺乏相关的植物和动物,大部分活跃的生物群落都在赤道附近。

地球拥有一个由78%的氮气、21%的氧气、和1%的氩气混和微量其他包括二氧化碳和水蒸气组成的厚密大气层。大气层是地球表面和太阳之间的缓冲。地球大气的构成并不稳固,其中成份亦被生物圈所影响。如大气中大量的自由二价氧是地球植物通过太阳能量制造出来的。离开这些植物,氧气将通过燃烧快速与物质重新结合。自由(未化合)的氧元素对地球上的生命意义重大。地球大气是分层的。主要包括对流层、平流层、中间层、热层和逸散层。

地球是太阳系中唯一表面含有液态水的行星。水覆盖了地球表面71%的面积(96.5%是海水,3.5%是淡水[37])。水在五大洋和七大陆都存在。地球的太阳轨道、火山活动、地心引力、温室效应、地磁场以及富含氧气的大气这些因素相结合使得地球成为一颗水之行星。

2.2.3 地球的运动

地球沿着贯穿北极至南极的一条轴自西向东旋转一周(1个恒星日)平均需要花时23小时56分2.1秒,自转周期是0.997日。这就是为什么在地球上主要天体(大气中的流星和低轨道卫星除外)一日内向西的视运动是15°/小时(即15'/分钟)-即2分钟一个太阳或月亮的视直径的大小。

地球公转周期为365.2564个平太阳日(即1个恒星年)。地球的公转使得太阳相对其他恒星的视运动大约是1°/日-这就相当于每12小时一个太阳或月亮直径的大小。公转造成的视运动效果与自转造成的正好相反。

2.2.4 地球面临的问题

地球如今面临的最主要问题是环境问题和资源问题,还有人类的和平问题和经济问题,以及可持续发展问题。

环境问题的产生是由于人类系统向地理环境获取物质和能量大大超过了环境的再生能力;人类系统向地理环境排放的废弃物和热能大大超过了环境的自净能力;其他的人类行为通过环境对人类系统有负作用的。目前地球上大范围的遭受到人口过剩、工业灾难(如大气和水污染)、酸雨及有毒化合物袭击、植被流失(包括过度放牧、森林砍伐、土地荒漠化)、野生动物消失、物种灭绝、土壤退化、土壤过度消耗、腐蚀、和外来物种入侵等环境灾难问题。

第三章 人类

第四纪人类出现以来,地球的面貌已发生了深刻的变化,可以预见的的是,今天死寂的宇宙也将变得大不同。这一切都是由于——智慧生物人类的出现。

3.1 人类的演化

人类的演化的顺序大致如下:

早期生命→脊索动物→四足动物→哺乳动物→灵长类→人科→人属(250万年前)

人类的演化树

3.2 人类的文明史

人类的文明史指的是人类在文化、科技方面的进化历程,从时间上来说是指第四纪以来人类社会的演化史。此时的大陆已与今天没有大的区别。

3.2.1 石器时代

石器时代指人们以石头作为工具使用的时代,这时因为科技不发达,人们只可以石头制造简单的工具。而随着时代的推进,人们对石器的研制也在不断改进。而在时代划分上,石器时代大致可分为三个时代──旧石器时代,中石器时代和新石器时代。

在新石器时代,人类开始从事简单的农业和畜牧,将植物的果实加以播种,并把野生动物驯服以供食用。人类不再只依赖大自然提供食物,因此食物的来源变得稳定。同时农业与畜牧的经营也使人类由逐水草而居变为定居下来,节省下更多的时间和精力。在这样的基础上,人类生活得到了更进一步的改善,开始关注文化事业的发展,使人类开始出现文明。

石器时代包含了人类进化过程中的第一次科技的大范围传播,以及人类从东非萨瓦纳地区(savannas)向世界其他地区的扩张。随着农业、畜牧以及冶铜技术的发展,石器时代结束了。这段时期被称作史前时期,因为人类还没有开始书写传统意义上的历史。

3.2.2 文明的兴起

文明的诞生必须依赖于稳定的农业地区,因此农业的出现引起了少数主要转变,因为农业的生产带来充足的粮食,使得人们不需要再从事渔猎与游牧性活动,其亦使得人口密度可大量提升,逐渐的人类的社群开始出现分工,在农业生产的稳定条件下,开始出现相因应的相关行业,例如农具:犁、耙的制造而出现手工业,又因为人类的社群需要管理与规划,政治性的需求因而诞生,从而出现国家。

在公元前三千五百年至三千年间,首批国家在美索不达米亚、古埃及与印度河谷出现。在美索不达米亚,最多存在着3000个城邦。在公元前三千年至二千年间,在中国地区亦出现了很多小型国家。

在农业发展的同时,粮仓产量也大增。因此不从事农耕的人们也可以获得粮食,而城市亦因而出现。城市成为国家的重要地区,而居住在城市里的人们几乎不从事农业生产。城市由附近的乡郊地区获取食粮,作为回报,则为乡郊地区提供军事力量保卫其财产。

城市的发展导致了文明的诞生:首先是下美索不达米亚的苏美尔文明(公元前三千五百年),其后是尼罗河流域的埃及文明(公元前三千三百年),接着是印度河流域文明(Harappan civilization,公元前二千五百年)与黄河流域的华夏文明(公元前二千年)。有证据显示当时的城市已颇具规模,并且有着高度社会与经济复杂性。不过上述文明皆是独立发展的,互不隶属。在此时,书写与贸易正式在人类社会出现。

文明之间的交流与影响方面,最著名的是亚历山大大帝东征,把古希腊文化与西亚、波斯文化相融合,并且进而影响到印度。再者中国的张骞通西域,也让许多西域文物流入中国,最终成为中华文化的一部份,如:琵琶、葡萄酒。中国唐代的造纸术西传,促成西方知识的传播与普及。

历史上重大的争战也往往间皆产生文明间的碰撞,进而发生相互影响。蒙古西征与十字军东征,前者把火药给带进欧洲,但火药带来了更可怕的毁灭;后者虽然促成了欧洲的航运和商业发展,但却使穆斯林世界(回教世界)与基督教世界的仇恨加深,冲突不断。

3.2.3 近代

公元十四世纪开始的欧洲文艺复兴只是因应世界其他地方的转变而诞生。但其却引发了研究学问的精神,并导致了人文主义、科学革命,并最终致使工业革命出现。

哥伦布于1492年横跨大西洋,使欧亚非大陆与美洲的信息与物产联系到一起。作为最著名的对历史产生重大影响的外部关联事件之一,给两个大陆都带来了深远的影响。

从此一些欧洲国家开始进行海上扩张及海外殖民。

葡萄牙和西班牙是第一批主要的征服者,并且对西方世界产生了巨大的影响,但很快,更北边一些的国家,如英国、法国和荷兰开始取代其位置,统治了大西洋。通过一系列的战

争,先是十七世纪和十八世纪的战争,后是拿破仑战争,英国成为了世界第一强的大帝国,领土遍布全球的,在其颠峰时期几乎控制了世界陆地的四分之一,并因此被称为“日不落帝国”。

从美洲的土地上以及人民手中剥夺到的黄金和其它资源,皆被船运至欧洲。与此同时,大量的欧洲殖民者开始向这块大陆移民。为了满足新兴殖民地对劳动力的大量需求,将非洲人做为奴隶的贩卖活动开始了。很快美洲许多地方都充满了奴隶这一下等阶层。这些国家剥削离海岸线更远的非洲内陆各处的人民,逐渐繁荣起来。

与此同时,取代元朝而统治中国的明朝(1368年-1644年)的“资本主义萌芽”也因满族入侵而中断。女真人的后金政权满族最终消灭明朝,建立清朝。这个王朝最初是平静和繁荣的,但后来不断遭到欧洲国家的侵犯。

相对于其他地域的人,欧洲人在枪炮制造等军事技术上处于优势。就在入侵美洲后不久,欧洲人又开始入侵亚洲。十九世纪初,不列颠已经控制了南亚次大陆,埃及和马来半岛;法国控制着印度支那;荷兰则占据了荷属东印度群岛。英国同时还控制着一些仍属于新石器时代人类的地区,诸如澳大利亚、新西兰以及南非,并且英国在美洲殖民地的居民大量涌入这些地区。到十九世纪末期,连非洲最后一块无主土地也被欧洲列强瓜分了。

欧洲的理性时期直接引发了科学革命,这场革命改变了人们对世界的认识,并为工业革命打下基础。工业革命发源于英国,在这一过程中产生了新式生产组织及模式如工厂、大规模生产、机械化等。新的生产模式使欧洲能以更快的速度,更少的劳动力生产更多的产品。理性时期的学术思潮引发了十八世纪晚期的美国和法国革命,催生了今天所知的民主。民主的发展对世事和生活质量产生了深远的影响。工业革命时期,世界经济建立在以煤为能源的基础上,与之相应的是新的运输方式如铁路及蒸汽船的出现,这使世界变得更小了。与此同时,工业污染对自然环境所造成的破坏,以数十倍于原始社会的速度增长。

3.2.4 二十世纪

整个二十世纪见证了欧洲影响力的衰弱,这部分是由于第一次世界大战和第二次世界大战所带来的欧洲内部的破坏,同时也由于美国和苏联两个超级大国(superpowers)的崛起。二战后,世界各国为了消除国家间的冲突和阻止未来再现战争,而建立了联合国,但这目的并没有完全实现。1990年后,苏联的解体使得美国成为世界上唯一的超级强国。

二十世纪同样见证了意识形态对于世俗社会的强大影响。首先是俄罗斯在1917年十月革命后进入了共产主义社会。共产主义的意识形态为1945年后的东欧和1949年后的中国所接受,并且于1950年代至1960年代广泛影响了第三世界国家。

第一次世界大战摧毁了欧洲古老的君主政体,削弱了法国和英国。第二次世界大战见证了军国主义在欧洲的兴起和毁灭以及共产主义在东欧和亚洲的崛起。紧接着的就是持续四十年以美苏为首以及他们各自盟友间的冷战。核武器的发明将整个人类社会和各种不同的生活形态都置于一种危险的状态中。冷战所带来的军备竞赛摧毁了苏联的经济基础,这个庞大的国家终于分崩离析,其部份从属国重新以联盟的方式组成了俄罗斯联邦,而其他的则投向了西方世界的怀抱。

本世纪同样见证了技术的长足进步,以及平均寿命和生活质量的极大提升。世界经济的基础由煤转化为石油,新的通信和运输技术的发展使得世界越来越紧密地联系在一起。尽管城市的污染要低于使用煤的时代,但是技术的进步依然带来了许多环境问题。

二十世纪下半叶,信息时代和全球化极大地促进了贸易和文化交流。太空探测已经超出了太阳系。携带生命密码的脱氧核糖核酸被发现了,人类基因组也正在排序中,这有望最终改变人类对于疾病的认识。现在一年中发表的科技论文比1900年以前所有发表的科技论文

的总和还要多,并且以十五年增加一倍的速度发展着。全球的文化水平也在不断增长,生产粮食所需的劳动力在这个世纪里不断地下降。

然而,这个时代还面临着许多可以使人类文明毁于一旦的风险,这些风险可能来源于一些无法控制的全球危机,诸如核扩散、温室效应、其他由于化石燃料所引起的环境退化、因争夺资源而导致的国际冲突、快速传播的像爱滋病之类的传染病及近地小行星和彗星的撞击等。

结束语

整个世界,整个宇宙都在不断运动中,相比这些缓慢的运动而言,人类的变化是迅速的。然而人类的历史是短暂的,相较于宇宙漫长的140亿年历史和地球的40亿年的历史,人类200万年的历史不过弹指一挥间。

从时间线上来说,人类社会还是全新的,还处在人类文明的初始时期,人类还有很长的路要走。尽管如今人类深受环境问题、和平问题的困扰,但是人类有足够的时间来解决这些问题,所以每一个青年人都应该对生活满怀希望,对人类、对世界满怀希望。


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