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第一章 探索1

第一部分 物质的出现和演化5

第二章 关于起源的神话传说6

主题6

水或原初混沌7

浮潜的大地7

宇宙蛋7

万物的父母7

子女的反抗7

牺牲8

早期战争8

从虚无中创世8

轮回转世9

解释9

直接真理9

隐喻10

绝对真实的视角11

原型真理11

胎儿的经历11

对自然现象有限的理解12

政治和文化需要12

领悟13

证据和推理检验14

流传至今的原因14

对科学思想的影响14

第三章 物质的起源：科学界普遍认可的理论16

20世纪上半叶16

目前的理论：大爆炸19

理论基础19

简化假设：各向同性与无中心性20

大爆炸理论的问题22

磁单极子问题22

均匀性问题23

宇宙微波背景的各向同性（视界问题）23

平直性问题（？）24

一种解释——暴胀理论24

验证暴胀大爆炸理论26

基础大爆炸模型的可靠性26

支持基础大爆炸理论的证据28

宇宙学红移28

宇宙微波背景辐射28

轻元素的相对丰度29

年轻星系中的古老天体？29

暴胀理论的可靠性30

暴胀理论所声称的证据31

结论33

第四章 主流科学理论无法解释的现象34

奇点问题34

观测到的物质与辐射的比率问题35

暗物质和平直性问题36

暗能量问题37

宇宙学参数的精细调整39

从虚无中创生40

结论41

第五章 其他宇宙学假说43

哈妥-霍金无边界宇宙43

永恒混沌膨胀45

光速可变理论46

循环健壮宇宙46

宇宙的自然选择47

圈量子引力49

准静态宇宙50

等离子体宇宙学53

精质宇宙模型54

循环火劫宇宙模型55

弦理论的可能性风貌59

弦理论的问题60

弦理论的不足之处60

缺少实验支持62

宇宙的定义62

结论63

第六章 宇宙学作为一种解释性手段所面临的问题64

实验困难64

探测极限64

测量问题65

宇宙的年龄估计66

对于观测数据的解释66

宇宙的年龄67

高红移Ia型超新星67

宇宙膨胀速率的增加67

红移68

宇宙微波背景中的涟漪70

夸大其词71

WMAP的数据71

普朗克望远镜得到的反面证据72

数据的选择性72

数据解释的法则73

不完备的理论73

量子理论和相对论的不完备性73

广义相对论的适用性74

量子世界的实在性74

物理宇宙的无限性75

数学的不足77

科学的内在局限性77

结论77

第七章 宇宙学假说的合理性79

宇宙学假说的范围79

物理定律的起因79

物理定律的本质80

数学的本质80

宇宙学假说的验证81

优美81

吝啬82

内部一致性82

与外部证据保持一致82

与外部的其他科学信条保持一致82

宇宙的起源83

主流模型：大爆炸83

多重宇宙假说83

“永恒”模型84

宇宙的形成84

宇宙学参数的精细调整84

多重宇宙解释86

结论89

第八章 物质在大尺度上的演化90

自然界的基本相互作用力90

万有引力相互作用91

电磁相互作用92

强相互作用93

弱相互作用93

目前宇宙学中关于物质演化的主流的解释94

热大爆炸94

宇宙的结构98

宇宙中结构的成因99

初始不均匀性的成因100

大尺度结构的成因101

主流模型的证据102

反对主流模型的证据103

恒星形成的原因104

其他解释106

持续的演化？106

可永久自持的星系106

分形宇宙107

大挤压107

长期热寂107

期热寂108

结论108

第九章 物质在小尺度上的演化110

组成元素的核子的演化110

介于氦和铁之间的元素111

比铁重的元素112

宇宙线产生的元素112

第二代和第三代恒星113

产生的化学元素113

核参数的精细调整113

原子的形成114

量子力学定理115

泡利不相容原理115

原子参数的精细调整117

原子的演化117

原子之间结合的方式117

独特的碳元素119

宇宙空间中的分子119

结论119

第十章 物质演化的模式121

与已知科学定律的一致性121

能量守恒定律121

熵增加定律123

与熵增加定律相矛盾的证据124

局部系统124

宇宙125

第十一章 关于物质起源和演化的反思和结论130

反思130

结论132

第二部分 生命的起源和演化137

第十二章 适宜生命存活的星球138

已知生命形式存在的必要条件138

不可或缺的元素和分子138

行星的质量140

温度范围140

能量的来源141

对于有害辐射和撞击的防护141

稳定性141

地球及其生物圈的形成142

地球的特性142

地球的形成144

地球是特殊的吗？156

主流观点156

对主流观点的质疑157

结论163

第十三章 生命165

古人对于生命的理解165

科学家们对于生命解释的发展167

一些古老手段和现代思想的结合168

替代疗法168

关于场的假说169

主流科学思想的回应170

主流科学思想定义生命的方法171

生命的特征173

繁殖173

进化173

应激反应174

新陈代谢174

组织结构174

复杂性174

生命的定义175

斯莫林的自组织系统176

卡帕的生命之网176

回避目的论177

麦克法登的量子生命178

生命的有效定义178

结论179

第十四章 生命的诞生1：证据180

直接证据180

化石180

极端生物182

间接证据184

基因分析184

共同的祖先？186

最简单的细胞的大小、复杂程度、结构和运转187

大小187

组成和结构187

DNA分子188

质粒191

封闭的细胞191

结论192

第十五章 生命的诞生2：假说194

奥帕林-霍尔丹的原始汤复制器假说194

自我复制的RNA196

自我复制的肽197

二维平面的培养基197

地外生命起源198

智能设计论200

科学无法解释的现象202

人择原理203

量子论的出现205

自组织复杂性207

生命的涌现理论210

结论211

第十六章 关于生物进化的科学观点的发展213

前人的进化思想213

亚里士多德213

神创论214

林奈214

进化思想的发展215

德·梅勒特215

乔冶斯·路易斯·勒克莱215

尔·布冯215

伊拉兹马斯·达尔文216

詹姆士·赫顿216

让-巴蒂斯特·拉马克217

若弗鲁瓦·圣·伊莱尔218

威廉·威尔斯218

罗伯特·爱德蒙·格兰特218

帕特里克·马修219

阿尔弗雷德·罗素·华莱士219

查尔斯·达尔文221

最初的思想家？221

达尔文的贡献222

达尔文假说存在的问题229

达尔文主义230

直生论230

克鲁泡特金和互助论231

关键的考察之旅231

互助论232

证据支持232

共生起源234

孟德尔和遗传可能性235

实验236

孟德尔定律236

新达尔文主义237

基因漂变237

分子生物学238

主流的生物进化原理汇总240

新范式产生的影响241

第十七章 生物进化的证据1：化石242

物种242

化石246

化石样本的缺乏246

解释问题246

化石记录248

过渡化石250

物种灭绝253

停滞和突发的物种形成256

动植物的化石记录259

哺乳动物的进化261

通过化石记录追溯人类的进化261

结论263

第十八章 生物进化的证据2：现有物种分析264

相似的结构264

退化265

生物地理学265

胚胎学及其发展267

物种的变化267

人工选择267

野外物种269

物种定义274

生物化学274

遗传学275

基因组学276

结论278

第十九章 生物进化的证据3：现有物种生活习性279

单细胞物种280

多细胞物种280

基因281

植物282

昆虫282

鱼类284

猫鼬284

灵长类动物284

物种间行为285

结论286

第二十章 人类血统287

进化树287

人类血统分类290

第二十一章 生物进化的原因：当前的主流解释295

目前的范式296

新达尔文主义不能解释的事实297

物种形成的停滞和物种的快速形成298

物种形成298

瞬时物种形成：多倍体298

无性繁殖298

水平基因转移299

组织胚胎学的发展299

基因型和外显型300

“垃圾”DNA300

获得性特征的遗传300

合作301

结论301

进阶的复杂性301

第二十二章 互补和竞争性假设1：复杂化308

智能设计论308

间断平衡说310

突然的生命起源311

稳定化选择312

中性理论312

基因组完整复制313

实验胚胎学314

深度同源性和并行进化314

进化收敛315

生命涌现理论317

自组织复杂性317

基因组进化法则319

自然遗传工程319

系统生物学320

盖娅假说321

形成原因322

第二十三章 互补和竞争性假设2：合作324

社会生物学324

群体选择324

亲属相关的利他主义或包容适应性325

“互惠利他主义”326

博弈论328

实验证明329

自私的基因331

和蔼的基因333

多层选择333

合作334

互助334

共生起源学说335

第二十四章 意识的演化339

行为演化339

细菌和古生菌340

真核生物：单细胞真核生物340

真核生物：动物340

演化模式344

崛起意识的生理基础344

神经系统344

人类进化分支的神经系统346

第二十五章 关于生命出现及演化的反思和结论352

反思352

结论356

第三部分 人类的出现和演化367

第二十六章 人类起源368

何为人类？368

个人主张的定义370

人类反思意识的证据371

人类的祖先371

证据与证据的问题372

人类家族377

早期人类378

智人出现的最早标志381

工具381

火的控制和利用382

符号和装饰物383

贸易？383

跨海迁徙383

葬礼和火化384

绘画、小雕塑和长笛384

语言386

人类进化的完成387

人类诞生的解释性假说388

多地区进化说388

替代或最近非洲起源说388

同化假说388

非洲杂交起源说388

突变假说389

渐进假说389

人类诞生的可能原因389

基因突变389

东非气候变化390

全球气候变化390

结论391

第二十七章 人类进化1：原始思维393

人类是如何演化的393

生理上393

基因上393

智力上395

原始思维的演变395

从狩猎采集的游牧族到定居的农业社区396

农业村庄向城邦帝国的转变400

文字的发展407

天文学和数学的基础408

宗教和信仰的发展410

结论413

第二十八章 人类进化2：哲学思维416

哲学思维的出现416

印度417

中国418

欧洲420

中东423

美洲中部423

哲学思维的演变423

印度423

中国427

欧洲427

哲学思维的分支432

思维进化概述435

结论437

第二十九章 人类进化3：科学思考438

科学方法（理论上的）438

科学思维的出现439

医学科学439

生命科学441

物理科学441

科学思维的演化443

物理科学444

生命科学448

医学科学449

心理学449

交互性与混合子分支452

融合趋势452

科学思维的结果453

第三十章 人类的独特性456

当代正统观点456

自我-人类中心论456

遗传同一性456

不同程度的行为差异457

独特的人类行为458

第三十一章 人类诞生与进化的结论和反思461

结论461

反思466

侵略的减少466

合作的增加469

变化率471

全球化471

复杂化472

前沿趋势473

聚合473

人化过程474

人性变化的二元性474

证据模式的整合475

第四部分 宇宙过程477

第三十二章 科学的局限478

科学范畴内的局限性478

观察与测量478

数据479

主观性479

数据的阐释480

方法481

理论482

有缺陷的科学482

科学范畴的局限性486

主观经验487

社会观和价值观488

无法验证的猜想488

形而上学的问题488

另一个可能的局限488

第三十三章 关于宇宙的进程作为人类进化的反思与结论489

反思489

结论490

致谢495

译后记497

注释499

参考文献521