儒略历在凯撒大帝任内推广时,耶稣尚未降临人世。那时的日历没有圣诞节或复活节,也不存在以耶稣诞生分野的“公元”或“公元前”。儒略历只是将一年划分为十二个月并配置闰年,没有具体设定每年的起始和称号。英国直到1750年改用公历前还以春分(3月25日)作为新年。各个国家也都自行其是地以自己的重大事件或皇帝登基纪年,类似中国的朝代。为了融合历史记录,尤西比乌斯(Eusebius)在公元四世纪制定出一份横向比较的编年表。其中耶稣出生之年在各地年历里分别是宗教始祖亚伯拉罕(Abraham)出生后2010年、希腊奥林匹克运动会(Olympiad)问世后194年、罗马帝国第一位皇帝奥古斯都(Augustus)登基后42年、埃及女王克里奥帕特拉(Cleopatra)香消玉殒后的28年。
尤西比乌斯一生坎坷,曾为主张不合时宜的教义诠释坐牢。他在半百之年成为主教,也在公元325年——耶稣诞生325年后——夏天收到君士坦丁(Constantine)大帝的邀请前往今天土耳其境内的尼西亚开会,商讨基督教的重大问题和分歧。君士坦丁是第一位皈依基督教的罗马皇帝,正极力推广这个不久前还属于非法的信仰。然而,耶稣的到来、复活和升天也为他的追随者制造一个大难题。教士们分裂为“耶稣既然是上帝的儿子,二者理应有所区别”和“耶稣和上帝本质上完全等同”两个派别。君士坦丁只好将各地三百来位显赫人士召集到尼西亚,旨意统一思想。正是在这个“尼西亚会议”(Council of Nicaea)上,他们确认耶稣是在“春分日或之后第一个月圆夜后的第一个星期天”死而复生,指令教徒统一在这个拗口的日子庆祝复活节。
坚持耶稣与上帝同质的多数派在会上占了上风,妄议耶稣有别于上帝的少数派旋即被逐出会议。六十多岁高龄的尤西比乌斯又一次站错队,却获幸免。他撰写的编年表和君士坦丁传记赢取大帝赏识,得以全身而退。
尤西比乌斯的编年表没有止于耶稣的诞生,还寻根问底地回溯到上帝创造世界那一刻。这里他借用一个多世纪前阿非利加努斯(Julius Africanus)对《圣经》所载年代的研究。
每个民族都有自己的起源故事,回答地球、宇宙和人类从何而来的终极提问。在希腊,“地球母亲”(Gaia)从无形无序的原初“混沌”(Chaos)中自行出现,生出天空和诸神。中国有盘古开天辟地和女娲捏土造人。与各个神话传说相比,《圣经》比较突出的是其中详尽的时间脉络。《创世记》1头头是道地讲述上帝如何在六天内逐步创造光、天空、陆地海洋植物、太阳月亮星星、鸟和鱼、亚当(Adam)和夏娃(Eve),随后在第七天安歇。人类开始使用日历后也在月和日之间添加七天“星期”,追随上帝的作息节奏。
在创世第六天出现的亚当和夏娃是人类的始祖。亚伯拉罕是他们的第二十代孙,两人103岁时生下的第三个儿子的后代。尽管《圣经》里人物的寿命和生殖年代往往超乎寻常,还是蕴藏着一幅接近完整的人类早期家谱。阿非利加努斯如是顺藤摸瓜,梳理出结论:耶稣的诞生是在亚当和夏娃的5500年之后。
按照后来的纪元法,上帝创造世界和人类的一星期发生在公元前5499年。2
虽然希腊神话也包含世界的由来,那里的哲人们普遍认定地久天长,没有起始和终结。太阳、月亮及群星在以地球为中心的天球和圆形轨道上匀速运行,亘古永恒。根据亚里士多德在《气象学》中的划定,只有月球轨道之下的人世间才会发生随机、无规则的变动。
在伽利略从望远镜中看到月球上也有山峰之前,人类眼里的天体晶莹圆润无瑕无疵。与之相反,地球表面布满参差不齐的峰峦沟壑和凌乱无章的江河湖海。那在中国神话里是盘古完成开天辟地壮举疲惫倒下后身躯化成的景观。希腊先哲视其为地球处于演变之中的表现。亚里士多德的前辈赫拉克利特将这个世界比作滔滔流水,高屋建瓴地宣告:“没有人两次踏进过同一条河。因为河不是同一条河,人也不是同一个人。”3
早在那个公元前六世纪,离奇地出现在山中的贝壳化石已被哲人看作地球经历过沧桑巨变的证据。他们只是在变化的原因和形式上各有所见。赫拉克利特认为元素之间可以互相嬗变,如水在高温时化为气。与他同时期的毕达哥拉斯(Pythagoras)4更具体地以化石为例证明水的海洋可以摇身一变为土的山峰。他们的看法在几百年后罗马诗人奥维德(Ovid)的史诗《变形记》5中伴随希腊神话重现,流传久远。
比赫拉克利特和毕达哥拉斯稍晚的历史学家希罗多德(Herodotus)和亚里士多德却主张“变形”是一个缓慢的过程。一年一度的尼罗河泛滥是埃及先民最早掌握的气候规律。希罗多德以河水带来的肥沃土壤逐年抬高河床和两岸来解释岸边山上的贝壳化石。他设想如果将尼罗河水导入邻近的红海,狭长的海湾也会在两万年后被淤积成河谷。亚里士多德在《气象学》里描述水通过蒸发和降雨在大气层中的循环时也提及水流改造地貌的功能,但无奈地承认那需要成千上万年的累积。没有人能在一辈子光阴中察觉其变化。
更晚的埃拉托色尼还猜想地中海曾是一个封闭的大湖,水位之高与群峰媲美。后来,“赫拉克勒斯之柱”崩塌成畅通的海峡,湖水渲泄后留下今天的地形和山上的贝壳化石。
尼西亚会议一个半世纪后,罗马帝国分崩离析。基督教的壮大将欧洲带入被称作“黑暗时代”(Dark Ages)的中世纪。耶稣与上帝同质的共识扩展为圣父(上帝)、圣子(耶稣)、圣灵“三位一体”(Trinity)教条。以耶稣诞生为标志的“公元”纪元渐成时尚。希腊先哲的著述逐渐消失殆尽,直到一千多年后才重见天日,再度被奉为经典——只要所述不与《圣经》直接抵触。希罗多德和亚里士多德的河水淤积说于是被束之高阁:上帝创造世界不过区区几千年,地球不可能经历上万年的变更。
当虎克在1667年和1687年两次以地球极为缓慢的另类自转讲解峭壁上的贝壳化石时,他迎头撞上的是同一堵墙。
那已经是科学革命的末期,阿非利加努斯的《圣经》年谱在一千多年里得到大量纠正和充实,在与时俱进同时仍然得到广泛认同。在十六世纪初发动宗教改革、导致基督教分裂为天主教和新教6的马丁·路德(Martin Luther)将上帝创世定为公元前3961年,历史随之又缩短1500多年。十七世纪中期时,爱尔兰大主教厄谢尔(James Ussher)更将那辉煌一刻精确到小时:上帝是在儒略历之公元前4004年10月22日的下午6点启动创世大业。这个日期后来作为旁注醒目地出现在以英国国王詹姆斯一世(James I)命名的“钦定版”7《圣经》边页上,在英语世界内外尽人皆知。
开普勒通过行星位置的历史记录判断出耶稣诞生的日期被世人以讹传讹,实际应该发生在所谓的“公元前”四年,而非元年。他的修正也被厄谢尔采纳。始终念念不忘神学的牛顿在晚年时也潜心钻研圣经编年史,所得与厄谢尔大同小异。他的万有引力和动力学完整地描述行星和卫星的运动,无需超然物外的神灵操纵或指导。但这个理论无法解说诸星体及太阳系格局的来历,还只能求助于上帝之手。虎克和哈雷虽倾向于相信地球永恒存在,却也不愿意直接挑战《圣经》。虎克遭遇反击后偃旗息鼓,埋头企图在《变形记》里找到有用的历史线索。哈雷明智地压下自己关于彗星引发大洪水的论文没有发表。
大洪水也是《圣经》为地球上发生过骤然沧桑巨变准备的现成答案。在亚当和夏娃的第十代孙诺亚(Noah)六百岁时,上帝对亲手缔造的人类极度失望,决定毁灭一切从头再来。连续四十昼夜的倾盆大雨和从地下喷涌而出的水流将整个地球沦为汪洋,陆地生命悉数灭顶。只有事先得到警示的诺亚建造好大船庇护自己一家和前来避难的动物,以“诺亚方舟”(Noah's Ark)为上帝保存人类和陆地动物的重建种子。诺亚后来高寿950岁。他的三个儿子和他们的妻子遂成为后世人类的共同祖先,堪比元祖亚当和夏娃。在阿非利加努斯和厄谢尔的年谱里,诺亚大洪水分别发生于上帝创世的2261和1656年后,即公元前3238和2348年。
那是一次空前绝后的浩劫。“诺亚大洪水”淹没几乎所有山峰,彻底重塑地球的外貌。高山上出现海洋生物化石因此不足为奇,无疑正是诺亚大洪水遗留的见证。
在欧洲中世纪时保存古希腊智慧火种的穆斯林学者没有遗弃希罗多德和亚里士多德的想法。他们进一步设想河水不断侵蚀陆地,造成其水土流失而地势下降。沙土在海洋中堆积又会构造出新的陆地。如此天长日久,陆地和海洋会持续交换位置,形成周期性的地质轮回。有人甚至想象这个循环可能与喜帕恰斯的“大年”同步,为天上那个长达两万多年的奇怪周期寻求尘世的对应。
不合谐的声音也在文艺复兴的欧洲时有涌现。十四世纪时的法国哲学家布里丹(Jean Buridan)是重振古希腊思想的领头学者之一,曾两度担任巴黎大学校长。8他撰文推介亚里士多德的《气象学》,公然赞同其中世界永恒、没有起始的观点。布里丹也指出河水侵蚀和淤积的沧桑周期不会“仅”为几万年,否则古埃及人的垦荒之地应该已经不复存在。那必定是更为漫长的过程,可能达千亿年之巨,超越人类的想象力。他还以一个复杂的机制推断陆地相对海水的“移位”,很可能是三百年后虎克之地球南北向自转的灵感来源。
十五世纪的达·芬奇也曾在佛罗伦萨的山上搜寻化石,留下大量写生。他以艺术家的细致领悟贝类在水里挪动极慢,不至于在短短的几十天内随高涨的水位显著上移。而高处海洋生物化石的大小、年龄、种类分布与山下水边相比看不出异常,显示前者不会只是突发性灾难的结果。合理的解释只能是过去的水位确实远比现在的高。他把这些想法写在笔记本里秘而不宣。
1666年,28岁的丹麦青年斯特诺(Nicolas Steno)来到佛罗伦萨担任托斯卡纳大公爵费迪南多二世的御医。斯特诺年轻有为,大学毕业后离开哥本哈根周游欧洲列国。他很快屡有建树,因发现连接腮腺到口腔的“斯特诺管”(Stensen duct)、证明心脏只是普通肌肉,没有盖伦声称的调节身体冷热功能名噪一时。到佛罗伦萨之前,斯特诺还在久负盛名的帕多瓦大学担任过解剖学教授。
伽利略和托里切利已经分别在斯特诺到来的24和19年前离世,佛罗伦萨风光不再。斯特诺只赶上维维亚尼创建的“实验科学院”散伙前的尾声。好在大公爵一如既往地求贤若渴,全力支持远来的年轻人。
那年十月,邻近渔民捕捉到一条硕大的鲨鱼,特地运来进贡。斯特诺受命解剖这个庞然大物时猛然发觉鲨鱼的牙齿与他在山中见过的一些化石别无二致。那样的化石很常见,一直被认作来自蛇或鸟的舌头。没有人想到过它们会与鲨鱼有关。曾经“在高山上”生活、死亡的海洋生物不只是依附岸边的小小贝类,居然还有灵活机动的大鱼。
那是虎克第一次在王家学会讲解化石起因的一年多后。斯特诺也发现化石不仅散落在泥土中,还藏身于巨大的岩石内部。他在流经佛罗伦萨和比萨的阿诺河两岸收集各种石头,注意到它们之中很多有着平滑的表面。同种石头的平面之间有相同的夹角,正可以用作分门别类。一百多年后,定量研究规则晶体的“晶体学”(Crystallography)开始出现,其基本原理便是这个“斯特诺定律”(Steno's law)。
为了解释生物的化石如何进入坚硬的岩石,斯特诺认为即便坚固的磐石也非古已有之。它们也是长年累月洪水淤泥的堆积和压力所致。如果淤泥中混杂有生物遗骸,恰好沉积在前后两次形成岩石的淤泥之间,就可能造就“包含在石头内部的石头”。地球的崇山峻岭便是这样一层又一层地堆积而来。这是“地层学”(Stratigraphy)的开端。不仅地球之外的大气层和地球内部有着壳层结构,地球的外壳也层次分明。
1669年,斯特诺出版题为《关于一个固体自然地包含在另一个固体中的论文的初步讨论》9的小册子,系统描述地势的逐层积累。他特意将书敬献给“最宁静的”大公爵费迪南多二世。
虽然只是“初步讨论”,斯特诺在书中系统地提出地层结构的三条定律:
“叠覆律”(law of superposition):地层按照时间顺序堆积,越接近表面的地层越新。最古老的地层处在最底。一个新地层开始形成时,下方的地层已经完全固化。上面的新物质无法往下渗透,保证鲜明的层次。
“原始水平定律”(principle of original horizontality):地层在初始时是沿水平方向形成,直到受阻碍或被破坏。
“横向连续性原理”(principle of lateral continuity):地层最初会向四面八方展开,保持水平方向的连续性。其面积取决于沉积物的数量。
那还是《自然哲学的数学原理》问世的七年前。斯特诺的三定律显然不具备牛顿动力学三定律的精确定量,也没有相应的数学工具支持,但还是代表着人类以科学方法理解地球结构及形成的先声。
然而斯特诺没能继续完成“初步讨论”背后的“论文”。他不久又离开佛罗伦萨继续浪迹欧洲大陆,也不再热衷他的医生、解剖学家、晶体学家和地质学家生涯。在佛罗伦萨皈依天主教后,斯特诺将余生奉献给传教大业,逐步由牧师升为主教。1686年,他在年仅48岁时去世,死后获得教皇的“宣福”(Beatification)。那是天主教内仅次于“圣人”(Saint)的崇高荣誉。
斯特诺揭示地层三定律时,“地质学”(Geology)的名称已经出现。它由“地球”和“话语”(logos)合并而来,与埃拉托色尼将“地球”和“刻画”组成的“地理学”相映成趣。这门新学科专门研讨地球表面之下的结构及历史渊源,与探究地表以上大气层行为的气象学分庭抗礼。斯特诺后来被誉为地质学的创始人之一。但他不可能知道在地球的另一边,中国学者沈括早在五百多年前已经猜想地质与气象其实也相辅相成。
也是在载述磁石的《梦溪笔谈》里,沈括记曰:“延州永宁关大河岸崩”塌后,“入地数十尺”处暴露出“悉化为石”的竹笋林。化石本身并“不足深怪”,人们早已知道“婺州金华山有松石,又如桃核、芦根、鱼、蟹之类皆有成石者”。不过那些都是当地常见的动植物。“延郡素无竹”,何来竹笋化石?故“特可异耳。”
沈括由此推测,竹笋“非本土所有之物”是因为延州现时的气候不适宜它们生长。化石如果来自“旷古以前”,说明那时的延州“地卑气湿而宜竹邪?”如是,沈括不仅与后辈的虎克和斯特诺同样地认定化石为远古真实生命体的遗迹,还更上一层楼地看出其中也许隐藏有当地气候变迁的信息。
斯特诺的“叠覆律”表明地球表面的层次结构如同大树的年轮,正是记录地球环境和气候历史的“年历”。可惜它不像年轮那么一目了然,还只是一部有待发掘的无字“地书”。
(待续)
Genesis
尤西比乌斯还不是第一个研究《圣经》年代的。狄奥菲勒斯(Theophilus of Antioch)比他早五十来年推算出上帝创世的时间是公元前5529年,后来才为人所知。
No man ever steps in the same river twice, for it's not the same river and he's not the same man.
他以直角三角形边长关系的“毕达哥拉斯定理”(Pythagorean theorem)——即中国的“勾股定理”——著名。
Metamorphoses
即“抗议教”(Protestanten),在中国也经常直接称作“基督教”。
King James Version
他最著名的是他的“布里丹之驴”(Buridan's ass)悖论,参阅《科学随笔:对称性自发破缺与希格斯粒子》。
Preliminary Discourse to a Dissertation on a Solid Body Naturally Contained within a Solid