地球的历史

终于，厄谢尔3主教的创世理论开始受到舆论的动摇。人们怀疑，他的计算之所以将地球历史的开篇定于公元前4004年，更多地是出于对宗教的虔敬，而非对真理的向往。17世纪末，詹姆斯·赫顿4提出，对现实的、正在发生的地球历史的研究有助于理解地球的种种过往。自此，推算和证明地球的古老年岁便有了方向。人们很快发现，任何试图精确地以年为单位度量地球历史的做法，其荒谬性都不亚于用品脱计算太平洋的肚量。

无法历数，当年加利福尼亚一株株幼小的秧苗，究竟经历了多少年才成长为如今参天挺立的红杉林。然而，以地质年代的观点来看，即便是这些古老生命所经历的数千年的光阴都只不过是短短的一瞬，以至于无法在地球饱经沧桑的面庞上增添哪怕是一道不起眼的褶痕；图坦卡蒙古墓的发掘一度使人类为自己过去的辉煌文明而热血澎湃，而放眼地球历史的大背景，却不得不承认，图坦卡蒙只是一位现代君主，他和我们之间数十世纪的时间间隔诚然不足为道。

从太空中看到的地球

尽管从表面上看，地球的自然环境似乎平静而稳定，然而它作为太阳系中的一个独立星体，自诞生的那一刻起，其内部就激荡着各种猛烈的冲撞。这些冲撞大都波及甚广、持续不断，却也因为发生得十分缓慢而不易被肉眼察觉。多年来，诗人们吟咏着亘古不变的山峦，赞美着大自然的永垂不朽。然而，随着地质科学的发展，人们很快就意识到，山峦并非亘古不变。总有一天，最巍峨的山峰也会崩碎、倒塌；或许在另一天，倾倒的峰峦又会重新隆起。而所有的山脉的崩立成坏，都只是发生在地质年代的时间碎片中罢了。山脉如此，其他的地理要素也是一样。我们今日的所见所闻，不同于昨日的过往，也将不同于明日的未来。在这个世界上，没有什么是真正恒常不变的。

谢尔曼将军树，世界上体积最大的树，该树高83.8米，最大直径11.1米，树龄2300—2700年，位于美国加利福尼亚红杉国家公园内

假设我们可以在五千年以后来到自己最爱的山间或是海边的度假胜地，地理的变迁依然是难以察觉的，顶多也就是那片饲养鳟鱼的小湖被沉积物淤死，或者被一条小溪排干。我们也可能会注意到，原先在我们的海边小屋半英里开外入海的溪流，那时已经改道在小屋边入海了。但如果屋子原先是建在低平宽阔的沙滩上，我们很可能就只能在距离海岸线半英里外的水底找到它了。然而，在更为广阔的视野下，肉眼所能观察到的变化却微乎其微。尽管雨雪风霜千年来不知疲倦地侵蚀着岩层中的高地，山地的形态基本上不会发生显著的变化，海岸地貌的总体格局也会和五千年前大体相当。

发现于1922年的图坦卡蒙古墓，是3300年来唯一一座完好无缺的法老陵墓，也是古埃及最豪华的陵寝

如果我们把五千年换成五百万年，情况就大不相同了。地球的沧桑巨变将足以使我们惊愕不已。山脉可能会被蚕食得只剩下一个小土堆，甚至被夷为平地，以至于无法留下任何遗迹可供凭吊其昔日的壮丽。海洋则可能对陆地大举进犯，使原本焦燥的土地惨遭淹溺。陆地上栖息着千奇百怪的动植物，水中的生物也与今天的大不相同。甚至当我们遇见自己的后代，也会因为对方已经变异得过于离奇而质疑他们的物种科别。地球历史学的研究者们深知这些变化曾在历史上一次又一次地上演，因而也就没有理由否认它们将会在未来延续下去。

地球历史的开端，要从它获得大气层和原始海洋算起。海水的盐分是经由陆地上的河流入海而积累起来的。一开始几乎所有的海水都是淡的。于是，地质学家们尝试着通过测算河流对海洋盐分的贡献速率来计算海洋的寿命。早在1715年，埃德蒙·哈雷5便提出了这种测算的可行性。然而，直到1899年，学者们才收集到足够的数据来进行实际的计算。在那一年，爱尔兰物理学家乔利6将估算出的海水盐分总量除以估算出的年均河流盐分贡献量，从而计算出海洋的存在大约历经97600000年的历史跨度。其他科学家也提供了一些测算结果，其中大多数人都将海洋的成长历时定于1亿年左右。

海葵是以水中的动物为生的肉食动物。其放射状的细长的触手伸展开来，在消化腔上方摆动不止，就像一朵朵盛开的葵花

即便是数以亿计的数据依然明显低估了现实。事实上，陆地的海拔比以前大多数时期都要高得多，河流进而也就更密集、更汹涌，并且搬运了更多从陆地上侵蚀而来的盐分。这意味着当下河流的盐分贡献速率过高，不能用来简单替换历史上的速率，依此推算出来的海洋寿命也一定被大大低估了。然而，要了解河流过去向海洋贡献盐分的速率则是难上加难。

再退一步说，就算海洋的现时寿命真的可以得到确定，在海洋形成前就存在的岩石圈的年龄也依然是个未知数。地球原先经由母体太阳的放射物质撞击汇聚而成，而迄今在人们可以探测到的所有地壳岩层中都没能留下有关地球形成时期的记载。所幸我们可以断定，形成时期应早于任何可探测到的岩层所记载的地质时期，那些岩层在大气和液态水出现后才开始形成。天文学家普遍认为这个形成时期至少持续了大约5亿年。年以亿计足以使我们的想象备受冲击，却远远无法表达海洋的古老和庄严，至于它那高贵而神圣的基床，则踯躅在更为湮远的年代之中。

除了盐分，入海的河流还会从陆地运来大量的泥沙。每年，数不清的数以吨计的岩石圈沉积物都会在大河们的入海口找到归宿。仅尼罗河每年就在其三角洲沉积约5000万吨的岩屑。然而，就算我们一辈子依河而居，也不会发现河谷有任何拓宽的迹象。河谷的确日渐拓宽，但由于拓宽的速度过慢，人在短短的一生中注定无福见证可观的变化。实际上，河流不仅会拓宽河谷，最终还会使大面积的流域归于平地。以现在的侵蚀速度，密西西比河要在圣路易斯附近显著地带拓宽河谷，大约需要100万年；如果要夷平整个密西西比河流域，则需要长达数千万年的时间。已经有充分的证据表明，现在陆地上的许多平坦区域，正是由河流年复一年的侵蚀所形成的。这样一来，根据河流在地球上存在的时间来推算，也可以证明地球的诞辰应该大大早于厄谢尔所认为的公元前4004年。

海水挥发后析出的海盐

在地质演化的历史上，流水和其他侵蚀陆地的力量不仅仅将成堆的岩屑倾入大洋，也会将沉积物保存在一些较浅的近陆海盆中，这些海盆上的海水年复一年地溶蚀着陆地。沉积物不断地堆积、压实、抬升，从而储存下来，形成了沉积层。沉积层不断积累，其平均厚度如今已经超过65英里。然而，堆积作用的速率在地球各地差异甚迥，整个过程发生的时间也十分漫长，以至于任何试图对这个时间做出精确推算的猜想都显得荒诞不经。

地球解剖图，从外到里依次是地壳圈、地幔圈和地核圈

地质学家随即将目光转向山脉。大量证据表明，山脉形成和抬升的速度之慢异乎寻常。最有力的证明，便是那些横跨流域山脉而奔涌的河流，它们几乎每时每刻以与山脉抬升相同的速度切割着山脉。哥伦比亚河就是其中的典型。它曾流经一片未来将成为喀斯喀特山脉7的平坦区域。尽管山脉逐年抬升，河流切割山脉而形成的谷道几乎与早先的河道毫无偏差。如今，哥伦比亚河自如地流过喀斯喀特山脉的中央，其雍容大度一如山脉存在之前。我们知道，河流侵蚀河道的速度是十分缓慢的，因此不难推出，这条不舍昼夜的河流所流经山脉的抬升过程也同样慢条斯理。在地球的历史上，无数巍峨的高山都曾经历耸起与跌落的轮回，我们无法精确地以年为单位确定其经历的时间跨度，但是我们知道，那时间一定很长很长，一直延伸到想象难以触及的地方。

河流切割山脉后形成的山谷。弗雷泽河，加拿大不列颠哥伦比亚省中部大河。加拿大第十长河流。以1808年5月来此探险的西蒙·弗雷泽的姓命名。流域面积为238000平方千米，其中70%为海拔900米以上的高原。河长1368千米。源于落基山脉西坡，注入乔治亚湾

暴龙，也叫霸王龙，生活于白垩纪末期（6850万—6550万年前）

过去，动植物的化石曾被视为恶魔创造的残次品。渐渐地，人们摒弃了这一成见，并从化石遗迹中获取了许多有关远古世界的信息。我们知道，今天的动植物和早先人类文献中所记载的动植物并没有什么显著差别。五千年、一万年、一万五千年过去了，地球上的生物形态都不会发生明显的变化。然而，惊人的巨变确实曾经发生过。在人类之前，恐龙主宰地球；而在恐龙之前，各种鱼类和低等海洋生物竞争着王者的地位。一个物种的王朝兴盛起来，便成为陆地和海洋的主宰，但这个物种很快便会灭亡，被其他物种的王朝所取代。我们甚至可以从现今发掘出的最古老的化石中，看到一丝血脉在一片未知而湮远的年代中消泯无踪的模糊痕迹。所有这些事实都证明，地球是那样的古老，以至于短短的一年、一个世纪对它而言都显得毫无意义。

伶盗龙化石，这种恐龙化石多发现于蒙古与中国内蒙古

霸王龙是已知的最著名的恐龙之一，可能是世界上已知最强的食肉动物。身长约13米，肩高约5米，平均体重约9吨，生存于白垩纪末期的马斯特里赫特阶最后300万年，距今约6550万年到6850万年，是白垩纪—第三纪灭绝事件前最后的恐龙种群之一。化石分布于北美洲的美国与加拿大西部。

为了获悉地球的年龄，人们提出了大约40种测算方法。其中大多数方法由于无法充分、精确地测算出一些地质记录中未能记载下来的时间间隔，从而导致了明显的低估。唯一能够精确判定地球古老年岁的方案，来自对物质元素放射性的研究。自然界中的某些元素，具有内部原子结构不稳定的特性，会从一种元素变为另一种元素。比如说铀，随着放射性的衰变会逐渐转化为镭，最终转化为稳定的氦和铅。同时，在转化的过程中，元素不会受到外界的热力与压力的影响。迄今为止，科学家还没有发现任何可以干预这些元素的放射速率和转化方式的因素，它们遗世独立，拒外界的纷扰于千里之外。

在实验室中，科学家们已经可以准确地测算出放射性元素的演化速率，依此可以计算出一块含有铀的岩石的年龄。他们只需检测岩石中铀和铅的含量，再计算出产生现有的铅所需要耗费的时间，便有足够的数据估算岩石标本的年龄。在当时的科技条件下，通过这种方法测算出的地质时期长达1850000000年。如果再加上大约5亿年的地球“前宇宙时期”，我们就得到了一个重要的日期：公元前2350000000年。虽然它远不够精确，但较之过去，却已经是一个相对科学合理的日期了。就在那时，地球脱胎于作为母体的太阳，一头扎进自己的纷扰岁月之中。而记载岁月的每一处留痕，都已深深地沁入它的骨髓。

雷龙，也称为迷惑龙，是恐龙中最大的一类，身长为20米到30米。它们以草或树叶为食，生活于白垩纪早期，约1.25亿年前