文：大衛．克利斯蒂安（David Christian）
在人類歷史以外，還存在一個更大的範疇，即地球史甚至整個宇宙的歷史。本章「前傳」正是希望在這個更大的範疇之內，講述人類過去的歷史——這也正是「大歷史」研究的範疇。正如我們需要用世界歷史，來幫助我們理解特定區域的歷史一樣，我們也需要一個更大的背景，來幫助我們看清人類歷史在地球史乃至宇宙史中的位置。如果我們要進行超越人類自身歷史的思考，我們就需要「大歷史」。
二十世紀中葉以前，大多數天文學家認為宇宙沒有歷史，它始終存在著。但我們有理由對此假設持懷疑態度。二十世紀二○年代，美國天文學家愛德溫．哈勃（EdwinHubble）找出證據，發現大多數遙遠的星系一直在離我們遠去。這些證據表明宇宙可能一直在膨脹。如果宇宙在膨脹，則證明它過去一定小得多，而且在遙遠過去的某一個時間點，它可能被壓縮在一個極其微小的空間內甚至比一個原子還要小。二十世紀中葉，大部分天文學家積累了足夠的證據，證實上述猜測正是以前發生過的事實。我們發現，人類並非唯一擁有歷史的創造物。地球有自己的歷史，整個宇宙也有自己的歷史。
自二十世紀中葉以來，我們開始能夠講述這段歷史，並將人類歷史視為一部更宏大、更科學的「創世史」的一部分。本章人類史「前傳」希望以二十一世紀的知識視野，向大家提供這部大歷史的概覽。（幾乎人類的每個社會都有一套自己的解釋宇宙起源的故事，這些創世故事對那些相信它的人來說並非「神話」試圖為所有生命賦予意義，這些意義通常反映了他們各自的文化來源。）
宇宙出現在大約一三八億年前，源於宇宙學家所說的「大爆炸」。這是所有歷史日期的開端，我們對大爆炸之前的世界一無所知：我們不知道在此之前是否存在時間、空間甚至虛無，我們缺少任何與此有關的資訊或是理論；這也正是創世故事開始的時候。但是其實，從宇宙出現的那一刻開始，我們便能夠講述一個符合現代科學基本理念的創世故事——這個故事建立在大量且仍在不斷增加的證據之上。
當宇宙剛剛出現時，它極其微小，很可能比一個原子都小。然而，在其內部蘊含著組成宇宙所需的所有物質和能量。此時的宇宙溫度極高，（幾乎無法用數字衡量！）以至於物質、能量、粒子、空間和時間全都混雜在一起。隨後，在巨大能量的作用下，宇宙發生急劇膨脹，其速度可能比光速還要快。在暴脹過程中，宇宙逐漸冷卻。正如蒸汽最終會凝結成水一樣，宇宙在冷卻過程中，也會經歷一系列不同的「階段變化」。從宇宙誕生的第一秒開始， 各種截然不同的力量就出現了，包括引力（一種將萬物拉攏聚合的力量）與電磁力（一種促使異性電荷相吸，同性電荷相斥的力量）。組成物質的基本粒子夸克此時也出現了。然而誕生初始的宇宙變化劇烈，大部分粒子一出現就消失， 轉化成宇宙中的純能量。
下一秒，宇宙暴脹的速度慢了下來。此時的宇宙已經出現了我們今天熟知的各種物質，包括質子和電子（組成原子的基本成分）以及至少四種基本形式的能量。這時的宇宙仍比太陽中心還要熾熱，充斥著「等離子體」，這是一種由能量和帶電粒子組成的雜亂的混合。大約三十八萬年後，宇宙開始經歷另一個「階段變化」。此時的宇宙溫度繼續下降，使得帶正電的質子能夠捕獲帶負電的電子，形成最早的原子。原子呈電中性，於是突然之間，物質不再與電磁輻射相互作用。在今天所謂的宇宙背景輻射中，我們仍可以探測到宇宙在這個歷史節點上釋放的能量。宇宙背景輻射可以對老式電視機產生靜電干擾，它的存在是上述故事真實可靠的最有力證據之一。
在這個階段，物質的存在形式都極其簡單。大多數物質都由自由移動的氫原子和氦原子組成。氫原子由一個質子和一個電子組成，而氦原子由兩個質子和兩個電子組成。歷經千百萬年，早期宇宙就是由這種氫原子和氦原子構成的大片星雲組成的。那時的宇宙沒有星體，唯一將其點亮的是穿行其中的巨大能量。
隨後，這個現代創世故事出現最神奇的轉折之一，物質由此開始變得複雜起來。第一個出現的複雜物質是恆星，造就早期恆星的「工程師」當屬引力。早在十七世紀，艾薩克．牛頓就已經向我們展示了物體和物體之間存在引力，這解釋了為什麼我們能牢牢站立在地球上。阿爾伯特．愛因斯坦在二十世紀早期進一步證明，物質和能量其實是同一實質的不同形式，這解釋了為什麼能量也會產生引力。就這樣，引力逐漸將飄浮在早期宇宙中的大片氫原子和氦原子雲拉攏聚合。
接下來，數以億計的星雲出現了，並在重力的作用下收縮。在收縮過程中，它們開始升溫。隨著溫度上升，星雲內部的原子運動得越來越快，相互間的碰撞也變得越來越激烈。最終，當星雲中心的溫度達到攝氏十度左右，氫原子開始聚合，在此過程中，原子的一部分轉化成純能量。氫彈爆炸時，其內部氫原子的聚合也是如此。此時，由這些星雲內部「超級氫彈」爆炸釋放出的能量衝破引力的阻擋，向寒冷、空寂的星際空間傾瀉而出。在宇宙出現的大約兩億年後，第一批恆星誕生了。它們中間的大多數，比如太陽，將持續燃燒幾十億年。
在引力的相互作用下，恆星開始聚合成為「星系」。每個星系都由數以億計的恆星組成，比如我們所在的星系銀河系。接下來，星系還可以組合成星系團。從最高的層面來看，引力的拉攏力量實在太弱，不足以抵抗宇宙的擴張力。因此，儘管星系在引力的作用下聚合在一起，它們之間的距離還是隨著宇宙的膨脹變得越來越遠。
恆星能產生新的物質，使宇宙進一步變得複雜。最大的恆星產生最大的壓力，通常也產生最高的溫度。在恆星中心，聚合反應迅速發生，直至它誕生數百萬年後，恆星逐漸耗盡自身的氫元素。此時，恆星的中心坍縮，產生更高的溫度，直到氦原子開始聚合，產生更複雜的元素，比如碳。經歷一系列這樣的劇烈坍縮，新的元素不斷誕生，直至出現原子核中擁有二十六個質子的鐵元素。產生含有更多質子的元素需要更高的溫度，沒有恆星（無論其體積大小）能達到如此高的溫度。
當一顆體型巨大的恆星坍縮時，它會在巨大的爆炸中走向消亡，成為一顆「超新星」。正是在此過程中產生了各種重元素，直到最重的元素鈾，其原子核中含有九十二個質子。至此，組成我們世界的化學元素大多在大體積恆星的死亡劇痛中產生了。超新星使得化學反應成為可能，沒有它們，人類就不會存在，地球也不會存在。
第一批超新星很可能是在大爆炸發生十億年內消亡的。從那時起，超新星就一直將更複雜的化學元素拋撒到星際空間。儘管氫和氦仍是宇宙中占絕對優勢的主導元素，但是其他元素的儲量也有了顯著的積累和提高。這些元素可以通過各種複雜的方式合成化合物，進而形成更加複雜的物質——包括我們人類本身。
行星是第一批由這些更加複雜的物質組成的天體。在像銀河系一樣的大星系中，星際空間中遍佈這些新型化學元素。因此，當新恆星誕生時，形成它們的物質不僅來自氫、氦組成的星雲，來自於碳、氧、氮、金、銀、鈾等其他元素組成的星雲。事實上，所有化學元素週期表中的元素都可以在這些星雲中找到。我們的太陽正是四十五億年前，由這些物質組成的星雲構成的。這片「太陽星雲」（人們這樣為其命名）在重力的作用下坍縮，直至氫原子開始在中心發生聚合，形成我們稱之為「太陽」的恆星。
大部分的太陽星雲被太陽本身吞噬了，只有極微量的物質繼續在年輕太陽的外部空間沿軌道繞行。在每一條繞日軌道上，原子相互碰撞、擠壓，最終慢慢形成大一點的物質，這有點兒像滾雪球。（事實上，一些彗星就類似巨大的雪球，是行星形成過程中的遺留物。）這些物質相互碰撞、擠壓，逐漸形成較大的天體，如隕石或微小行星，我們將其統稱為「小行星體」。隨後，在每一條繞日軌道上，所有碎片相互碰撞、擠壓，逐漸形成各種星體，我們將這些星體稱作「星子」（Planetesimols）。太陽的熱量將氣態物質從星系中心驅散，這解釋了為何內行星（水星、金星、地球和火星）呈固態，而外行星（木星、土星、天王星和海王星）呈氣態。
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