- 導讀 / 黃相輔（國立中央大學地球科學系、英國倫敦大學學院科學史博士）
- 書籍作者 / 馬丁・魯維克 (Martin J.S. Rudwick)；譯者 / 馮奕達
導論二、大尺度與多樣性：看歷史與科學的另類方式
許多人去過臺中的國立自然科學博物館，筆者也不例外。對一個把圖鑑裡所有恐龍名稱倒背如流的大男孩來說，科博館簡直是樂園天堂。其中，最具代表性的展場「生命科學廳」，即使我最近一次參觀已經是約二十年前了，鮮明的印象仍然恍如昨日。穿過眾妙之門後，地球生命三十幾億年的歷史在眼前一路展開，從生命的起源、演化、登上陸地，直到恐龍稱霸地球。這趟旅程在恐龍廳達到高潮──暴龍咆哮、腕龍垂著脖子從天而降，壯觀的化石骨架與活動模型足以讓孩子興奮不已。然而生命史的故事尚未終結，人類的遠祖悄然登場。露西凝視著遊客，遠處空中迴盪著披頭四的旋律。
這段地球與生命長河的史詩，是博物館常客或科普書籍書迷再熟悉不過的經典敘事。它之所以經典，不僅在於故事規模恢弘，也在於從科學的角度解答人類歷久不衰的大哉問：我們是誰？我們從何處來？我們在自然界中又處於什麼位置？它揭示了生命經過億萬年的演化，成為現今世上的芸芸眾生；而作為生命演化的地球舞臺，本身也歷經四十五億年的漫長歲月。
對今天的讀者而言，地球四十五億年的漫長歷史已是天經地義的「常識」。這個常識在科普敘事中，還常被用來彰顯人類理性克服宗教迷信的勝利。基督教認為神創造世間萬物，甚至有人曾精算出，從神創世到耶穌基督降生，地球僅有四千多年的歷史。這樣的宣稱在「民智已開」的當下，無疑荒唐可笑。正如哥白尼把地球從宇宙中心移走、達爾文將人類降格成受自然法則主宰的動物一般，對地球深歷史的認知，也成為科學進步的最佳例證。
然而，「大自然自有其漫長歷史」的道理，真的那麼顯而易見嗎？這個改變人類觀念的「革命」過程，真的如此水到渠成嗎？
英國科學史學者馬丁．魯維克的這本專書《地球深歷史》，就旨在回應上述問題。魯維克指出，人類對地球深歷史的認識，並不是那麼理所當然，而是歷經曲折複雜的路徑，才建構並確定今天的「常識」。在這個曲折的過程中，也沒有黑白分明的扁平臉譜，無論是科學家英雄還是阻礙知識進步的冥頑信徒。
基督教的線性歷史觀念
首先，不能不提魯維克的學術背景與經歷。他是資深的科學史研究者，曾在劍橋大學、阿姆斯特丹自由大學、加州大學聖地牙哥分校等機構任教，專長於十八至十九世紀的地質學、地球科學、野外與博物館相關科學領域的歷史。他並不是紙上談兵的純粹人文學者──在轉行從事科學史專門研究之前，他是受過科學訓練的專業地質學家，有豐富的野外工作經驗。他對達爾文以前的地球科學史的研究成果，被譽為「具有權威且對學界影響力深遠」。他的終身成就獲得許多獎項肯定，包括於二○○七年獲頒科學史學界最高榮譽的薩頓獎（Sarton Medal）。而本書《地球深歷史》也獲得二○一五年英國科學史學會獎勵年度最佳通俗專著的丁格獎（Dingle Prize）。
魯維克的背景使他處於一個得以綜觀全局的特別位置。由於曾經身為科研工作者，作者對地球科學領域的現狀及其知識規範（norm）自然相當熟悉，這使得他欲挑動──還不至於到挑戰或翻案，但至少是挑動與刺激──對現有標準敘事再思考的企圖能切中要害。書中常見這樣的調侃，例如對斯泰諾「疊置原理」及赫頓「地質學之父」頭銜的吐槽。作者也不時透露當年親身參與或旁觀的地球科學業界「八卦」，特別是談到二十世紀後半的發展時，使得本書除了通常的知識敘述外，還多了從當事人視角口述的個人觀點。
另外，從書中許多細節，讀者不難體會魯維克本人是位虔敬的基督教徒。他對聖經典故與基督教知識的熟悉，使他得以比一般對宗教無感、甚至主張無神論的科學家，更理解部分宗教基要主義者的想法與修辭，而他對「創造論」運動的譴責（見附錄）也更能鞭辟入裡。宗教信仰與科學求真，並不總是像大眾想像的那般勢不兩立。魯維克個人的信仰，不妨礙他的科學史研究，反而使他能洞察基督教在現代科學與人文學發展過程中的遺產。
基督教帶給西方文化與學術最大的影響之一，就是線性歷史的觀念。魯維克在本書開頭便爬梳「世界有獨一無二的起點、無法逆轉方向的線性歷史」這種源自猶太教、在基督教與伊斯蘭教繼續發展的思想。線性歷史可謂亞伯拉罕諸教信仰的特色：從神創世開始，經過連串事件（例如舊約聖經中描述的故事），到救世主（彌賽亞）降臨、犧牲乃至回歸，迎接最終末日的審判。這種時間方向感強烈的世界觀，跟其他文化（例如古希臘哲人）的時間「循環觀」或宇宙「穩定狀態」觀，成鮮明的對比。
以中國來說，中國古代雖然早有連續且系統性的史學書寫實踐，但「史」的原義只是記錄所發生事件的官吏，強調的是史事紀錄，而不是像亞伯拉罕諸教傳統那種有始有終的線性時間。也因此中國傳統雖然有「過去」與「現在」的古今之分，卻沒有線性史觀。甚至，受陰陽家「五德終始說」解釋朝代更替，或是儒學、佛教裡類似思想的影響，較傾向某種循環論。相關的思想史或史學史探討，在杜維運、許倬雲、王汎森等前輩學者的著作已有深入討論，有興趣的讀者可另參照，在此不贅述。
魯維克指出，基督教的線性史觀對地球歷史的科學研究有深遠的影響。對近代早期的歐洲人來說，聖經裡記載的不是宗教神話，而是真實發生過的歷史事件。尤其當歐洲人接觸更多古文明如埃及、巴比倫與中國的文獻紀錄時，對聖經與這些域外記載的比較，就不得不調解兩造在時序早晚上的矛盾。也因此，本書開頭那位十七世紀編年史學者烏雪著名的理論──神造萬物於「主前四千零四年」──在今日的人們眼中或許荒唐可笑，但對當時的基督徒來說，卻是認真且符合「科學」定年的嘗試。烏雪用編年學方法，彙集並對比各種語言的聖俗文獻，試圖整理並重建詳細、精確的世界歷史時間線。
當我們把烏雪及同時代歐洲編年學者的嘗試，與其他地區的史家相比，就不難發現前者其實相當特別。中國古代的史學撰述雖然發達，也有《春秋》、《資治通鑑》等編年體裁的史書，但編年的起始有限，並非上溯至一個整體的、創世的起點。司馬遷的紀傳體通史《史記》雖然從上古傳說的五帝開始談起，卻不用某種絕對的量尺，去度量五帝事蹟在時間軸上「確切」的位置。可以說，西方編年學者追求精準量化定年的做法，固然有其宗教信仰驅動，卻也將史學研究提升到「歷史科學」的層次。
將世界的起點定在「主前四千零四年」在現今當然是已過時的揣測。姑且不以成敗論英雄，如果說科學是一種「系統性觀察、測量、實驗，並建構、測試、修正假設」的方法（在此我引用牛津英文辭典裡的定義），烏雪用編年學方法仔細考據並比較蒐集到的資料，很難說是不「科學」的思維與做法。後世鑽研地球歷史的科學家，儘管方法或技術上有所差異，其實和烏雪的志趣相同。
人文與科學的交互影響
十七世紀的編年學者努力整合跨文化、不同語言的文獻（包括他們視為最重要的史料《聖經》）來為人類歷史定年，依據的不僅是人工的文物，也利用彗星、日食等天文現象的紀錄。自然界本身也充斥著「文物」，像是化石、貝殼、寶石與礦物。讀者如果有去過博物館，就不難想像這些「自然文物」和人工器物及圖書文獻一樣，都是收藏家眼中的珍品。著名的大英博物館，原先也兼藏上述自然文物，是到了現代才將這部分拆分出去成獨立展館，即今日的倫敦自然史博物館。
魯維克在本書呈現的另一個重要觀點，便是人文（歷史）學與自然科學的交互影響。他指出，歐洲近代早期的「鴻儒」（那時候還沒有「科學家」這種現代概念），挪用歷史學家的工具，尤其是編年學的觀念及方法，將研究對象從文化領域轉移到自然界，奠定此後探索地球歷史的基礎。既然人工文物能用來重建人類的歷史，沒理由說自然文物不能作為自然界歷史的佐證。山川湖海與寄寓其間的生物，不僅是人類歷史大戲固定不動的布景，還自有其劇烈變化。歐洲近代早期的博物學家（研究自然史的人）運用自然界的文物，反覆辯證地球歷史及聖經敘事的合理性，進而認識地球的過去比原本以為的更加漫長，甚至人類在其中很晚才登場。這個時間跨度從烏雪宣稱的幾千年之譜，逐漸展延至百萬年、千萬年，最後到今日公認「常識」的四十五億年。
以上這段曲折，作者於本書中多所鋪陳，在此亦不重複。我們可以從作者的敘述中了解，博物學的發展多麼受到人文學科及歷史學方法的啟發。博物學與探究造成自然現象之因素及法則的「自然哲學」，一起構成西方近代科學的兩大部門。生物學、地質學等專門領域，即是從博物學的傳統出發而分化。在現代科學分科專精化之前，至少在那些「鴻儒」的時代，學科彼此的範疇並未嚴格區分，人文與自然科學的交疊相當普遍。
達爾文就是一位以地質學研究起家的博物學者。本書雖然不是專門談達爾文演化論，生物物種的演化與地球的深歷史，這兩種問題自十七世紀以降總是相輔相成，儘管前者由於達爾文的聲名大噪而更引起大眾關注。當演化論於十九世紀中葉起逐漸被西方智識階層接受，演化及進步（progress）等科學的話語又回頭滲透人文學各種領域，包括歷史學。我們能夠從作者旁徵博引的綜述，一窺不同學科知識體相生相伴、互相關連的網絡。
即便在自然科學內部，不同學科領域或門派各有其立場，對同一事物的詮釋也可能天差地遠。例如，物理學家曾經對地質學家動輒上億的地球年齡估算嗤之以鼻，認為牴觸了地球從太初熾熱而逐漸冷卻的物理速率。達爾文的摯友萊爾與同時期學者的爭論，在本書中也有精彩的剖析。萊爾繼承赫頓等人的看法，主張在我們周圍無時無刻不存在的水流侵蝕、沉積、風化等細微作用，在久遠的過去也同樣存在，這些「現時因素」塑造了一切地質景觀，使地球處於均衡的穩定狀態。這種「均變論」（或譯成漸變論，然而「均變」更切合其核心思想的精髓）對達爾文影響極深，以至於達爾文思考物種演化時，也認為此過程是世代累積的細微改變，而不是突然發生的劇烈「突變」。萊爾提倡均變論，是有意識地對抗「災變論」，後者認為地球歷史中曾有超越現今規模的劇烈作用，例如巨大的海嘯或火山噴發，造成今日的地球環境。災變論容易令人聯想到聖經所提的大洪水，而這正是崇尚人類理性、亟思改革的萊爾欲除之而後快的。
由於萊爾在今日地質學教材中的顯赫地位，加上他與達爾文緊密的同盟關係，我們很容易忽略的事實是：像萊爾及達爾文這樣堅持均變論的人，在當時的地質學界反而是少數。正如魯維克指出，其他人也不是笨蛋，而是有很好的理由反駁均變論。許多地質學家留心地層間不連續的介面，認為是發生重大事件使前後環境改變的證據，並劃分各種地質年代來表記（就像歷史學家記錄不同朝代或時期，這又是人文學和自然科學相仿的例子）。古生物學家也易於傾向災變論；在他們眼中，化石證據不但暗示演化的方向，還顯示突然的大滅絕或生物物種急速的大爆發是確實發生的。這使得古生物學家即便接受演化論，也對達爾文式「世代緩慢改變」的演化模型存疑。況且，按均變論的說法，保持恆定均衡的地球，其過去只有平淡的漫長時間，根本就沒有跌宕多姿、充滿事件的線性「歷史」。這幅圖像難以說服大部分地質學家，以及企圖以化石重建生物演化譜系的生物學者。
均變論及災變論，誰對誰錯？或許兩派都對了、也都錯了，端視從什麼角度（或尺度）來看。兩派都有些見樹不見林的毛病，或者像摸著大象的盲人，都摸索出了部分的「真相」，卻指責對方看不清全貌。
看歷史、宗教及科學的新方式
值得讀者注意的是，本書做為一本通俗的「科普」作品，卻有意避免、甚至高調反對「輝格式」（Whig）的科學史書寫方式。所謂的「輝格」原本指英格蘭歷史上的輝格黨，其支持者樂於將英國政治史描寫成一部議會民主憲政的進步史──簡單的說，將歷史人物分成推進或妨礙民主憲政進步的好人或壞人，並基於此價值觀來評判歷史事件。
科學史的書寫也經常落入「輝格式」的窠臼，渲染成推動或阻礙科學進步這兩者之間的對決。經典的「科學革命」敘事即為一例，將哥白尼、克卜勒、伽利略與牛頓視為同一「道統」傳承，突顯這些科學偉人（甚至有些還是殉道者）為啟蒙進步貢獻的價值，而忽略其學說在歷史上的內容及脈絡，可能與今日的認知有極大出入。「科學」與「宗教」的對立，也往往在輝格式的詮釋中被無限放大。魯維克認為，仔細檢驗歷史後，就能發現這種「科學與宗教之間一再發生本質上的衝突」的看法經不起考驗。前面也提過，作者多次對「○○○之父」這樣書寫偉人的方式表達異議，就是批評坊間科普書及科學體制內對科學先輩的標準敘事。
魯維克提醒讀者要釐清基要主義者塑造的迷思。這裡所謂「基要主義」，不僅是宗教陣營的，也包括科學界裡的無神論基要主義，兩者在作者眼中都是一樣極端。當然，作者在此的論斷自然有其宗教信仰立場，讀者可以自行判斷其書寫是否符合他想達到的不偏不倚。
總之，《地球深歷史》不僅是講述人類如何認識地球漫長歷史的科普書，也是一部以多元視角探討地球科學學科領域發展的歷史。在這個曲折複雜的知識探索過程中，各種跨文化、跨學科的知識資源被整合，不同的知識群體也以各自的觀點與方法參與其中，交互辯證或影響。「歷史」的意義也隨之擴大。原本「歷史」專指人類過去活動的事蹟，特別是以文字紀錄為史料來源的信史。自從人們將編年的觀念挪用至自然界，探究地球與生命的發展歷程，大幅擴展了地球的時間跨度，並認知到自然界自有其歷史，人類僅僅在這齣戲劇的最後一幕才登場。對人類起源的追尋，又使「史前史」的概念與範疇應運而生。
這一套整合了地球（甚至宇宙）深歷史、生命演化、人類史前史與信史的宏觀敘事，是科學界與博物館習慣解讀世界的方式，現代的歷史學界反而少談。近年來，歷史學界亦有人稱之「大歷史」（Big History）並加以宣傳（注意不要和知名華裔學者黃仁宇的「大歷史觀」混淆。這裡所謂的「大歷史」由美國歷史學家大衛．克里斯欽〔David Christian〕提倡，克里斯欽並撰寫多部書籍闡釋此理念，臺灣亦有發行中文版。）。然而由本書可知，這種宏觀敘事其實不是什麼新鮮玩意，至少在十七世紀的編年學家試圖重建從創世至今的時間軸時，就踏出探索世界的一小步了。
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狐禪
。鐘擺的週期與之成反比；台北的緯度為 25°N，故「傅科擺」的週期為 56.8小時[=(24小時)/sin (25°)]。
拉格朗日點
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