文明之光.pdf

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书籍描述

内容简介
计算机科学家吴军博士暨创作《浪潮之巅》、《数学之美》之后,将视角拉回到人类文明史,以他独具的观点和纵横捭阖的文字从对人

类文明产生了重大影响却在过去被忽略的历史故事里,选择了有意思的几十个片段特写,有机地复原出人类文明发展的全貌。

作者所选的创作素材来自于十几年来在世界各地的所见所闻,对其内容都有着深刻的体会和认识。《文明之光》系列第二册讲述了从近

代科学兴起,到工业革命时代,以及原子能应用这一历史阶段,共八个专题。

编辑推荐
人类的历史,是从野蛮蒙昧一步步走向文明进步的过程。在文明的进程中,人类创造处多元的文化,它们有着各自的特长,要实现人类

和平发展的终极理想,一个重要的前提是承认文化的多元性,并且取长补短,相互融合。

吴军博士写作《文明之光》系列,希望能开阔人们的视野,让我们看到各种各样的人类文明。虽然今天不同的地区发达程度不同,文明

历史的长短不一,国家亦有大小之分,但是文明之光从世界的每一个角落发出,对人类的进步产生着影响,并且成为了奠定我们今天发

达世界的基石。

吴军博士从来不坐在书斋里编书。为了创作《文明之光》,他走遍世界各地寻访当年文明的遗迹,并到各大博物馆参观了大量的文物。

加上他在不同文化、不同机构下科研工作的积累,这一切赋予了他难得的史料厚度和相关知识底蕴;而从科学家向投资家身份的成功转

型,使得他常常能道出超越同侪的见识。

书中文字轻松优美,图文并茂,引人入胜。毫不夸张地讲,这是一本在今天快速消费时代,适合人们拿在手上慢慢欣赏品读的好书。

名人推荐
著史需史才、史学和史识。吴军博士的史才,我们在《浪潮之巅》中已经领略;他在不同文化、不同机构下科研工作的积累,加上他长期游历欧美实地考察,也赋予了他难得的史料厚度和相关知识底蕴;从科学家向投资家身份的成功转型,使得他常常能道出超越同侪的见识。这些独特条件,确保了他能以一人之力,从浩瀚的原材料中,合理选择片段,拼成一幅文明之光的拼图。
——王石/万科企业股份有限公司董事会主席

古代罗马的强大,今日美国的繁荣,是因为那些建国元勋,真正接受了来自于欧几里得的灵感,理解并提炼了科学的精神,活学活用,悟出了治国之道。由此可见,人类文明跨领域的交流可以创造新的奇迹。
在今天的世界,用铁路与航海来建立地理的联络已不是那么重要,而建立知识的桥梁,连接不同知识领域的孤岛,才是推进文明的动力。知识跨领域的连接能有效提高信息的密度,必然导致我们网络时代的文明大爆炸。
——张首晟/物理学家,斯坦福大学教授

吴军的书有一种魔力,吸引你要赶快把它读完,这种魔力源于他与众不同的看问题的视角和平实的叙述。从《浪潮之巅》、《数学之美》,再到今天的《文明之光》,无一例外。吴军创作的另一个特点,是从来不坐在书斋里编书。为了创作《文明之光》,吴军走遍世界各地,寻访当年文明的遗迹,并到各大博物馆参观了大量的文物,然后写下了自己对文明的感悟。
书中文字轻松而优美,图文并茂,引人入胜。毫不夸张地讲,在快速消费时代,这是一本适合人们拿在手上慢慢欣赏品读的好书。
——陶宁/创新工场首席运营官

作者简介
吴军博士,毕业于清华大学和美国约翰•霍普金斯大学,是著名自然语言处理和搜索专家,硅谷风险投资人。获奖畅销书《浪潮之巅》及《数学之美》的作者。

吴军博士是谷歌公司早期员工之一。在谷歌,他和辛格(美国工程院院士,世界著名搜索专家)、Matt Cutts(谷歌反作弊官方发言人)等三位同事一起开创了网络搜索反作弊的研究领域,并因此获得谷歌工程奖。2003年,他和谷歌全球架构的总工程师朱会灿博士等共同成立了中日韩文搜索部门。吴军博士是当前谷歌中日韩文搜索算法的主要设计者。在谷歌期间,他还领导了许多研发项目,得到了当时公司首席执行官埃里克•施密特和创始人谢尔盖•布林的高度评价。

2010年—2012年,他加盟腾讯公司,出任负责搜索和搜索广告的副总裁,同时担任国家重大专项“新一代搜索引擎和浏览器”项目的总负责人。2012年回到谷歌,负责开发了被认为是“下一代搜索”的谷歌自动问答系统。同年,他作为创始合伙人共同创立了中关村硅谷风险投资基金(ZPark Venture)。

吴军博士在国内外发表过数十篇论文,曾获得全国人机语音智能接口会议的最佳论文奖和Eurospeech的最佳论文奖。他还获得了十余项美国和国际专利。

吴军博士还担任约翰•霍普金斯大学工学院董事会董事和校国际事务委员会顾问,他也长期担任中国工业和信息化部的专家顾问。同时,他也是数家投资基金、创业公司的董事和顾问。

目录

I 前言

1 第九章 理性时代的开拓者—艾萨克·牛顿
第一节 从故乡到剑桥
第二节 万有引力定律的发现和微积分的发明
第三节 站在巨人的肩上
第四节 生活中的牛顿
第五节 科学与伪科学之间
第六节 遗产
附录 牛顿年谱

37 第十章 荷英时代—为什么英、荷统治世界
第一节 罗卡尔角的夕阳—葡、西的殖民时代
第二节 海上马车夫—荷兰的崛起
第三节 从重商主义到自由贸易—英国的崛起
第四节 工业革命
附录 大航海时代以来大事记

83 第十一章 谈出来的国家—美国的建国过程
第一节 本杰明·富兰克林
第二节 托马斯·杰弗逊
第三节 乔治·华盛顿
第四节 从大陆会议到独立
第五节 谈出来的国家
附录 美国建国大事记

131 第十二章 从笛卡尔到达尔文— 科学时代
第一节 笛卡尔和方法论
第二节 从炼金术到化学
第三节 焦耳
第四节 分析与综合— 生物学大发现
第五节 证实与证伪
附录 法兰西科学院简介

169 第十三章 缩短的距离— 交通和通信的进步
第一节 史蒂芬森和铁路
第二节 莫尔斯和电报
第三节 毛奇的胜利
第四节 由电话到现代通信
第五节 电报和电话进入中国
附录 铁路、电报和电话大事记

203 第十四章 闪烁的能量— 电的发现和使用
第一节 雷、电和磁
第二节 电的普及和使用
第三节 第二次工业革命
第四节 电的产生
第五节 核聚变发电
附录 有关电的大事记

237 第十五章 打开潘多拉的盒子— 原子能的使用
第一节 一分为二的液珠
第二节 科学家的责任感
第三节 难以完成的使命
第四节 曼哈顿计划
第五节 德国的核计划
第六节 潘多拉的盒子被打开了
第七节 原子能的和平使用
附录


281 第十六章 两个人的竞赛— 苏美航天发展的历程
第一节 寻找冯·布劳恩
第二节 特殊的囚徒
第三节 第一回合:人造卫星,科罗廖夫胜
第四节 第二回合:载人航天,科罗廖夫再胜
第五节 第三回合:登月,冯·布劳恩完胜

319 索引

序言
序言一
跨界写作的勇气
在今天,试图用几十万字,而非几百万字描绘人类文明史,是需要勇气的。
我这么讲,不仅因为在研究大尺度历史方面,市面上已经有了《全球通
史》、《历史研究》这样的优秀著作,还因为人类文明史的写作,需要
考古、科学史、科学哲学、技术史、经济史、艺术史、建筑史和政治史
等多方面的积累。如果说“一本大书就是一个灾难”,那么作者的“偏科”
将会让它万劫不复。

著史需史才、史学和史识。吴军博士的史才,我们在《浪潮之巅》中已
经领略;他在不同文化、不同机构下科研工作的积累,加上他长期游历
欧美实地考察,也赋予了他难得的史料厚度和相关知识底蕴;从科学家
向投资家身份的成功转型,使得他常常能道出超越同侪的见识。这些独
特条件,确保了他能以一人之力,从浩瀚的原材料中,合理选择片段,
拼成一幅文明之光的拼图。

用如此短的篇幅,概述如此恢弘的文明画卷,那么这幅拼图必然是写意
的、散点透视的。在我看来,贯穿全书的“意”有三:一、进化观点;二、
科技—资本黄金组合;三、反英雄史观。

进化观点我们不陌生,作为一名科学家出身的作者,采用这种观点著史
很自然。不过在很长一段时间内,有人把这一生物学观点推广到了社会
领域,这就有些跑题了,也是不符合科学精神的。本质上,进化观点恰
恰是反对所谓历史规律的,连达尔文自己也说,他提出进化论的灵感来
自于偶然阅读马尔萨斯的著作,生物的突变过程更是具有很大偶然性,
并且从价值判断上,存活下来的不一定更“好”,仅仅是更“适”而已。
小例子如英文键盘的排列,今天我们知道,它绝非效率最好的排列,只
不过历史的偶然让它变成这样,即便有人发明一种更“好”的键盘,也
不会有生命力。在本书中,采纳偶然性解释的案例很多,比如说日本是
个岛国,原材料相对缺乏,因此制作任何东西都必须精益求精,否则会
被认为是浪费财物;在讨论荷兰和英国为何超过葡萄牙西班牙时,认为
正是这两个国家不利的地理、气候条件(上天给的偶然因素),决定了
他们只能靠工商业致富。

平心接纳了这种偶然性,我们就不难理解吴军博士为何单开一章讲述“人
造的奇迹— 瓷器”。普通的史书不会给单件发明如此多的篇幅,即便硬
要写一件,一般作者也会选择传播思想的印刷术(造纸术),而非瓷器。
瓷器是无名工匠偶然的发明;其技术进步与美学观点变迁,是人类多文明
融合演进的绝佳样本;西方国家利用现代分析方法,在市场上超越东方的
“手艺”,又是科学技术威力的明证;市场利润因素推动欧洲工匠孜孜不
倦寻找制瓷秘诀,从一个侧面解释了近500 年欧美领先全球的原因。
说到利润,由于儒家讲“士农工商”,再加上经典作家对资本主义的批
判,很长一段时间内,国人羞于谈“利”,认为它总是与“自私”挂钩,
狠斗私字一闪念。其实亚当• 斯密《国富论》推导的是“自利”(selfinterest,
而非自私selfish)导致利他的过程。长期来看,推动人类文明进
步的源动力不外乎 个G:God, Gold, Glory。古希腊人的科学艺术,为
的是 Glory,很多研究没什么直接应用价值,情怀令人赞叹,但对其他文
明的可复制性就不容乐观;中世纪时伊斯兰教大扩张,靠的是God 给予
的强悍动力,但马放南山之时,就是这个文明衰微之始;纵观人类2000
年来的历史,只有Gold 代表的利润因素,才是超越一切民族和文化的普
适动力。吴军博士以科技- 资本的组合,解释瓷器的演变;解释欧洲的
大航海为什么能够持续,而中国航海在郑和之后就戛然而止;解释为何
荷英资本主义模式成为世界主流;解释历次工业革命的起源。这是全书
第二个“意”。

反英雄史观是吴军博士这套书的第三个“意”,在书的前半部分,贯彻
得比较彻底,如对古埃及文明、美索不达米亚文明无名创造者的敬意、
对法老、亚历山大大帝、屋大维和蒙古人赫赫武功的轻描淡写,第一册
的目录中,只出现了汉谟拉比一个人名;但到书的后半部分,史观有些
动摇。我非常理解作者操作上的难处:一来,人都是喜欢听故事的,故
事的主人公没个名字,确实很难提高可读性;二来由于人类科学技术往
精深发展,研究变成了一种专业,做出重大发现的基础是高等数学工具
和复杂昂贵的实验,而非生活常识,像历史上那种普通工匠偶然做出划
时代发现的情形越来越少。不过还好,作者在细微之处还是做出了一些
调整,如在讲美国时,把富兰克林放在杰弗逊、华盛顿前面,并且把富
兰克林首先定义为一个科学家。不仅如此,因为吴军博士本人就是一名
优秀的科学家,所以在浩如烟海的科学家、发明家中选择时,也有他独
到的眼光。他在行文中,对富兰克林、爱迪生、焦耳、史蒂芬森、奥本
海默等既懂科学发明又懂经营管理的人,表现出格外的敬意。这与作者
在硅谷的工作经历密不可分,同时也提醒我们:近代以来,荷英开创的
经济体系席卷全球,脱离具体商业模式的“发明”、“创新”只能是无
源之水无本之木,必然不可持续。

说到荷英体系,我想起读吴军博士《浪潮之巅》一书时的经历。在那本
讲IT 业兴衰的书中,他花了相当大的篇幅论述风险投资对IT 业的作用。
乍看起来有些跑题,但仔细一追溯技术发展的动力,“资本”这个土得
掉渣的词儿,正是那些很酷的网络创新背后的真正推手。这让我想到了
万科的经历,万科1988年股份化改造,1991年上市,是深市“老五家”
之一,万科三十周年之际回头看,若不是当年借助了资本市场的神奇力
量,在一个资金密集型的行业中,我们根本无法走到今天。

以上是阅读《文明之光》后一点拉杂的感想。对于文明史这一题材,缺
的不是原材料,而是快刀斩乱麻的勇气和见他人所未见的眼光。诚然,
史料的摘选见仁见智,我也并非完全同意吴军博士书中的每一个观点,
但格外欣赏他驾驭这个题材的勇气。在继承前人成果基础上,敢于尝试,
敢于立新,不仅是从事学术工作的基本要求,也是一个国家、一个企业
自我颠覆的动力所在。

王 石
万科企业股份有限公司董事会主席


序言二 大数据时代感受人文和科技的跨界之美

从小我就酷爱读历史,那些可歌可泣的故事深深地打动我的心灵,历史
似乎就是一盘棋,命运时时在那些伟人的掌控之中。然而,我也经常会
问一些可笑的问题,例如:当年如果荆轲刺秦王成功,中国的历史将会
如何演化?如果布鲁图刺杀恺撒大帝失败,欧洲的历史又会怎样?如果
普鲁士军队来到拿破仑与惠灵顿打得不可开交的滑铁卢战场迟了两小时,
世界又将转向哪个方向?如果,如果……人类的历史好像就被那些偶然
的因素牵着走。

学习物理把我带进了另一个世界:牛顿方程下的宇宙,就像一个瑞士手表,
每分每秒都在精密地运转。小到树上的苹果,大到太阳系的行星,用一
个简单而优美的万有引力定律就能描述。这两个截然不同的世界都神秘
地吸吸引了我,但是物理世界的必然与历史世界的偶然却让我困惑不已。
当我深入学习了统计物理学之后,才开始慢慢看到了两者的相似之处。
牛顿方程之所以能精密描述行星的运动,是因为这是个简单体系,仅有
少量几个自由度。当我们观察气体中的分子和液体中的小颗粒时,它们
的运动是杂乱无章的,似乎也被偶然的因素所左右。而统计物理学把这
些杂乱无章的个体运动放到整个系统的行为的高度来看,于是,那些偶
然的因素在统计平均中消失了,人们由此提炼出能量守恒与熵增的普适
规律,让偶然走向了必然。爱因斯坦曾经说过,在未来的知识领域,牛
顿力学、相对论以及量子力学都会被修正,而统计力学的定律却是永恒的。
所以我要问,能否用同样的眼光来看待历史呢?历史的浩瀚章节、戏剧
式的人物故事,尽管偶然,就像液体中的小颗粒一样难以预测,但是,
当我们把时空尺度渐渐放大,这些偶然因素是否会在大数平均下相互抵
消而消失,从而提炼出真理呢?

正当我在深思这些问题的时候,受到我好友吴军的邀请,读他的大作《文
明之光》,并为这套书作序。我在欣喜中一口气把他刚完成的两册书稿
读完,深受启发。吴军的著作帮助我从噪声中寻找到了信号。

每当我们读历史时,往往会问,在这之前发生了什么?历史的起源,是
有人类以来最常问到的深刻问题,不同的民族、不同的宗教、不同的文
化都有自己的“创世纪”传说。人类文明绵延数千年,直到我们这一代,
才真正了解了时间的原点。今天,我们知道,宇宙是在大爆炸中产生的,
宇宙的年龄为137.98±0.37亿年,地球的年龄约为45.4亿年,恐龙是
在6500万年前消失的,现代智人的年龄约为20万年,人类有文字的历
史约为5500年,正如吴军在《文明之光》引言中所提,若将地球的年龄
缩短成一年,人类则仅在最后的半小时才出现。所以,我们要读懂人类
文明史,更需要从宇宙形成的原点出发,用大历史的眼光来看待一切。
在大历史的尺度下,更能在统计平均的意义下去掉那些偶然因素,留下
宇宙演化与文明进步的真理。

人类是由原子和分子组成的奇妙物种,我们要找到普适于宇宙与人类的
第一性原理, 必须从最基本的概念出发,那就是能量、信息与时空。它们
的结合,产生了能量密度与信息密度的概念。(值得注意的一点是,物
理学家引进了熵的概念,后来发现熵的统计意义就是信息,两者是等价
的。)

宇宙大爆炸后,刚开始,宇宙中充满了基本均匀的微小尘埃,随着时间
的推移,尘埃的密度也开始发生涨落,有些密度比较高的地方,通过万
有引力的作用,把别处尘埃逐渐吸引过来,尘埃间的距离会变得非常近,
能量和质量的密度也会大大提高,超过临界值之后,有一种新的力会起
更大的作用,即强相互作用力,它使得原子核在碰撞时产生核聚变反应,
聚变反应成为新能量的来源,通过这个机制,形成了恒星和星系,从此
恒星点燃了宇宙之光。

相似地,人类刚刚起源的时候,分散在地球表面,通过狩猎和采集维持
生存,此时人类的能源更多来自于狩猎获取的动物,由于动物资源有限,
所以人口密度不会达到临界状态,直到一万年前,人类发现了农业,开
始了耕种,农作物通过光合作用带来能量,维持人类的生存,可以说人
类利用了一个新的能源,即太阳能。这一新能源导致能量密度极大提高,
也造成人口密度的极大提高,形成了村庄。能量密度的提高,为人们更
紧密的信息交流提供了机会和条件,因而产生了语言和文字,从此点燃
了文明之光。

由此可见,整个宇宙复杂性(Complexity)的产生,无论是恒星的产生,
还是人类文明的产生,都需要能量密度达到一定高度。

我也在思考,我们经常提到文明,那么什么是文明?文明的定义是什么?
生物世界通常只有一种传播信息的办法,就是通过基因。而人类创造了
一个平行于基因的信息体系,就是通过语言和文字,代代相传,称之为
文明。所以我将文明简单定义为:平行于生物基因,可以代代相传的一
个信息系统。在《文明之光》这套书中,很多章节都提到了新能源的发现,
人类每次新能源的革命,都带来了巨大的文明革命,例如蒸汽机、电力
和核能的发明,都为人类文明带来巨大的变革。

经典的史书,常常是对帝王战争的记述占据了绝大的篇幅,在战争中,
秦始皇、亚历山大大帝、恺撒大帝得到了他们个人至高的荣耀,却给百
姓带来了兵荒马乱、妻离子散的残酷悲剧。而在人类的文明史中,战争
又占有什么样的地位呢?在我看来,战争最大的遗产是颠覆性地打开了
信息交流的新渠道。

亚历山大大帝戎马一生,英名盖世,征服了当时他所知的世界,但他英
年早逝,还没等建立起自己的王朝,他的帝国就崩溃了,他给人类文明
留下了什么呢?是一个图书馆!亚历山大大帝有两位老师,一位是他的
父亲,教他用武力征服世界,另一位则是亚里士多德,教他汲取世界知识,
《文明之光》中提到,在亚里士多德的影响下,亚历山大始终对科学十
分热心,对知识十分尊重,并提供人力和财力支持,使得古希腊文明广
泛传播。当他征服埃及之后,建立了港口城市— 亚历山大城。亚历山
大在世的大目标是征服一切已知的世界,而他建立的图书馆的大目标是
收藏人类一切的书籍与知识。当时每艘船进入亚历山大港口时,都要被
搜查,若找到一本图书馆里没有的书,就会被“充公”一年,等图书馆
工作人员抄写完毕,重赏后才物归原主,这样年复一年,亚历山大图书
馆收集了当时人类几乎所有的书籍,声名远扬,成了古代信息密度最高
的地方,也吸引了古代最杰出的学者。信息密度超过了临界值,加上杰
出学者的智慧,导致了一场古代社会的“知识大爆炸”。图书馆馆长埃
拉托斯特尼(前276-前193)在一本书上读到埃及西厄这个地方,在夏
至那天的正午,立竿而不见影,于是他出了一个奇妙的办法,通过亚历
山大城的竿影便能测出整个地球的周长。当时人类对数学已有了许多碎
片化的知识,但是没有一个完整系统,欧几里德欧几里德在亚历山大图
书馆里阅读万卷书之后,写出了千古奇书《几何原本》,用公理化的体系,
不但奠定了整个几何学的基础,也制定了整个科学研究的方法。在《文
明之光》中还提到大科学家阿基米德与托勒密都曾在亚历山大图书馆里
学习与工作,分别奠定了物理学与天文学的基础。

亚历山大大帝通过战争打通了古代世界,促进了交流,而亚历山大图书
馆,则空前地汇聚了人类的知识与处理人类知识的大学者,达到了信息
与信息处理的超高密度,创造了古代世界知识大爆炸的奇迹。由此看来,
能使亚历山大大帝流芳千古的,并不是他在战场上的丰功伟绩,而是他
留下的这个图书馆。

恺撒大帝被视为古罗马帝国的无冕之皇,现在人们每次提起他,大多讲
的是他在战场上的丰功伟绩,与埃及艳后的浪漫史,以及他最后被自己
钟爱的养子布鲁图刺杀。但我更想知道,他对人类文明起了什么作用?
作为古罗马帝国的缔造者,恺撒大帝为了征服别的民族和国家,开始修
建罗马大道。西方古语有云,条条大路通罗马,可以想见罗马大道的规模。
罗马大道修建时是为了军事目的,用于运输军队和军事供给。道路的延
伸带来了罗马版图和权力的扩张,加强了罗马帝国对被征服地区的统治。
渐渐地,这个军事网络逐渐发展为金融、文明交流网络,起到了原先修
建罗马大道时意想不到的作用。经济上,罗马大道使得罗马帝国征税非
常方便,并极大地促进了商业的发展。文化上,罗马大道促进了非罗马
地区的文明化进程,使得罗马的政治制度、法律制度、经济模式、生活
方式等得到了广泛普及。但出人意料的一个例子便是基督教的传播。基
督教起源于犹太国,犹太国当时是一个很小的国家,根本无法与罗马帝
国在世界上的地位相提并论,耶稣基督和他的十二门徒就是来自这个小
国。通过罗马大道,门徒们非常有效地传播了他们的宗教信仰。从古罗
马皇帝尼罗(公元37—68)迫害基督教徒,到君士坦丁大帝(公元272
—337)把基督教定为古罗马国教,只有短短不到300年时间。最终,古
罗马帝国逐渐衰亡,但基督教却流传下来,深刻影响了世界文明。基督
教从一个小小犹太国的信仰,发展为现在世界的三大宗教之一,可以说
是人类网络效应的第一个传奇。

令人叹息的是,在亚历山大大帝大修图书馆的年代,秦始皇却下令焚书
坑儒,春秋战国百家争鸣的盛况成为历史绝唱;在恺撒大帝扩修罗马大
道的年代,秦始皇修建了万里长城,在抵抗外敌入侵的同时,却也禁锢
了文化的传播。

公元476年,西罗马帝国没落,欧洲进入了黑暗的中世纪,古希腊古罗
马光辉的文明在当时的欧洲几乎完全被遗忘。出于宗教狂热,罗马教皇
乌尔班二世下令进行十字军东征,要从穆斯林教徒手中重新夺回耶路撒
冷。十字军东征总体上是失败的,使东西方各国生灵涂炭,但很多人不
知道的是,十字军东征也在无意中搭建了西方世界与穆斯林文化的桥梁,
对欧洲文化产生了长远的影响。当时阿拉伯世界的文明发展远远超过了
欧洲,阿拉伯的化学、天文、数字等知识便被带回了欧洲,尤其重要的
是,阿拉伯保存了古希腊古罗马的文明,十字军东征把这些起源于欧洲,
但又在欧洲丢失了的文明,重新带回了家乡,最终导致了西方文艺复兴
的革命。十字军东征带回的书籍中就包括古希腊天文学家托勒密的著作,
他的思想便是通过阿拉伯学者之手重为欧洲所知。文艺复兴所要恢复的,
便是古希腊古罗马的光辉,但这个光辉,却是通过阿拉伯世界保留并传
播过来的,十字军东征无意中打开了这道文化大门。

战争有时会带来意外的效果,会颠覆性地打通文明交流的新渠道,而技
术的发展带来了航海、铁路、飞机与网络,相当于缩短了地球的周长,
推动了文明的交流,有效增加了信息的密度。这些都是物理层次的渠道,
然而还有更神奇的渠道,能促进人类不同知识领域之间的交流。欧几里
德的《几何原本》,奠定了几何学的基础,它本是数学领域的大作,然而,
这里面有来自于数学却高于数学的思想方式,可以广泛地应用到整个人
类的知识领域。丰富多彩的几何学,根基于五条不言自明的公理,每条
几何定理都可以从这五条公理推导出来。希腊人的几何学被罗马人加以
应用。今天我们来到罗马的万神庙,处处可以看出这座千年前的建筑是
几何学的奇迹。当我们仰望万神庙的天窗时,似乎可以看到欧几里德在
天堂的笑容。这是几何学在工程学上的直接应用,比较容易理解。但罗
马人不仅把欧几里德几何学用于建筑,更把几何公理的思想用于法律,
引入了自然法的概念。法律既然要让万民遵守,就必须建筑在几条简单
且人人都认为不言而喻的自然法上。法律保护个人财物,视为神圣而不
可侵犯。罗马法是在当年历史条件下创建的最理性的法典。法律对个人
财产的保护,使每个罗马公民都发愤图强,使得罗马繁荣昌盛。一千多
年之后,欧几里德的思想主导着美国建国的独立宣言,把人人平等的思
想,提为不言而喻的建国公理。林肯总统为了解放黑奴,提出了宪法第
十三条修正案,就在议会争论最为激烈的时候,他手中时时紧握着欧几
里德的《几何原本》。几何五大公理之一,说所有直角都是相等的,更
使林肯总统深信人人平等才是建国最核心的基础。古代罗马的强大,今
日美国的繁荣,是因为那些建国元勋,真正接受了来自于欧几里德的灵
感,理解并提炼了科学的精神,活学活用,悟出了治国之道。由此可见,
人类文明跨领域的交流可以创造新的奇迹。

回顾大历史,我们发现文明的主线,是能量与信息。帝王将相,英雄豪杰,
不过是为能量与信息的交流铺路,有效提高了信息的密度。用这样的眼
光看待大历史与人类文明,我们能对未来有何展望呢?在人类历史的滚
滚长河中,我们这代人可以说是历史的幸运儿。前面提到,我们这代人,
首次找到了时间的原点,历史的起点,这是人类文明史上独一无二的。
而更重要的是,我们迎来了信息大爆炸的网络时代,整个人类的知识,
只要轻轻一点鼠标,就会立刻呈现在我们的眼前。然而,今天不论是个
人的发展,还是研究领域的推进,都越深越窄,看到的只是树而不是林,
很少有人能像文艺复兴时代的大师达·芬奇一样,一个人的脑袋里能装
进当时整个人类的知识精华,包括艺术、医学、工程、科学等,从而爆
发出惊人的创意。前面也提到,当先人把来自于科学的公理思想用于法
律的精神与治国之道,便带来了罗马的强大与美国的繁荣。在今天的世界,
用铁路与航海在地理上建立联络已不是那么重要,而建立知识的桥梁,
连接不同知识领域的孤岛,才是推进文明的动力。知识跨领域的连接能
有效提高信息的密度,必然导致我们网络时代的文明大爆炸。本着这个
意愿,邀请读者们看一位计算机科学家兼工程师写的文明故事,和一位
物理学家写的序言,也许是在这个方向上迈出的小小一步。

张首晟
斯坦福大学物理系教授
清华大学访问教授
2014 年5 月15 日于清华园

文摘
人类几千年的文明史和地球的历史相比,实在是太短暂了,大约相当于几分钟和一年的关系。

人类已经走过的路,相比今后要走的漫漫长路,只能算是刚刚起步。如果跳出一个个具体事件,站在历史的高度去看,我们会发现人类是向着美好的方向发展的。对于人类遇到的问题,最终我们会发现答案比问题更多。

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