万物皆变，无物消逝。身处时刻变化的环境中，我们如何理解无处不在的时间？又如何理解人类出现之前的悠久过往与没有人类参与的未来？就像显微镜和望远镜扩展了人类的视野，地质学也是一种镜头，让我们能够以一种超越人类经验限制的方式见证时间。《垂向时间：地质学家的计时簿》在讲述地球演化史与人类对地球认知的发展史的同时，带我们用地质学的思考方式来认识地球、海洋和大气的时间韵律，理解我们身处的人类世环境，面向可持续的未来

马西娅·比约内鲁德，劳伦斯大学地球科学和环境学教授，《纽约客》《连线》《华尔街日报》《洛杉矶时报》特约撰稿人。著有《时间感：像地质学家一样思考可以拯救世界》一书。

序言 垂向时间的魅力
第一章 垂向时间的意义
第二章 时间地图集
第三章 地球的步伐
第四章 大气层的变化
第五章 大加速
第六章 垂向时间、乌托邦与科学
后记
附录
附录Ⅰ 地质年代简表
附录Ⅱ 地质现象的持续时间与速率
附录Ⅲ 地球历史上的环境危机：起因与后果
注释
索引

垂向时间的魅力
（本书“timefulness”一词
译为“垂向时间”或“时间无
处不在”。——编者注）
时间是人类公认的超自
然力量。
——哈尔多尔·拉克斯内
斯（Halldór Laxness），《
冰川之下》（Under the
Glacier），1968年
对于在寒冷气候中长大
的孩子而言，生活中很少有
别的经历会像雪天一样带来
纯粹的快乐。假期的乐趣可
能会因之前数周的期待而打
了折扣，下雪的日子则是纯
粹的奇缘。20世纪70年代
，在威斯康星州
（Wisconsin）的乡下，学
校停课是通过广播宣布的。
我们将收音机的音量调大，
兴奋难耐地听着广播员依照
令人恼火的字母顺序宣读全
县公立学校和教区学校的名
字。终于，我们学校的名字
将要被报出，就在那一刻，
一切皆有可能。时间暂且被
“废止”；成人世界中压抑的
日程表魔法般地暂停了，向
大自然的权威让步。
于是，我们迎来了奢侈
的自由时光。首先，我们要
在白雪皑皑的寂静世界中探
险。房屋周围树林的新颖面
貌，以及熟悉的事物因松软
的银粟而变得“胖乎乎”的模
样，都会令我们惊叹不已。
树桩与岩石披着厚厚的“被
子”；邮筒则戴着一顶高得
惹人发笑的“礼帽”。我们更
珍惜这类英勇的“踏勘任务”
，因为我们知道自己不久后
就得回到温暖舒适的室内。
我记得一个特别的雪天
。彼时，我正上八年级，正
处于童年期与成年期之间的
过渡阶段。那个冬夜落了近
30厘米厚的雪，刺骨的寒风
接踵而至。翌日清晨，万籁
俱寂，整个世界白得耀眼。
儿时的同伴已是十几岁的少
年，他们对睡眠的渴望超过
了对雪的兴趣。然而，我无
法抗拒这个已经发生了变化
的世界。我将自己包裹在羊
毛衫和羽绒服之中，走了出
去。冰冷的空气刺痛我的双
肺。树枝以一种特殊的方式
吱嘎作响，这是严寒释放的
信号。我步履艰难地下山，
朝着房子下方的小溪前进。
一根树枝上的红点吸引了我
的目光，那是一只雄性北美
红雀，蜷缩在冰冷的日光下
。我走向那棵树，奇怪的是
，这只鸟似乎并未感知到我
的脚步声。我靠得更近了，
而后脑中产生了一种令人憎
恶又着迷的意识，它被冻结
在了栖息之地，如同自然历
史博物馆中安装着玻璃眼珠
的标本。树林里的时间仿佛
静止了，这让我看清了往常
因动态而难以捕捉到的景象
。
回到那个下午，我尽情
享受着未被安排的自由时光
。我将厚重的世界地图集从
书架上拿下来，舒展四肢躺
在它旁边。我总是着迷于地
图；优秀的地图能够如迷宫
一般揭示隐藏的历史。当日
，我碰巧翻到了地图集中的
一张对开图，上面显示了全
球时区的分界线（顶部排列
着标有芝加哥、开罗与曼谷
的相对时间的时钟）。地图
上以不同色块标识的时区大
多以经线划分，只有少数国
家和地区例外。例如，中国
的疆域横跨多个时区，但全
国仅以一个时区（东八区）
为准。纽芬兰岛、尼泊尔、
澳大利亚中部等地的时间与
格林尼治标准时之间的差值
并非小时的整数倍。此外，
少数国家和地区，如南极洲
、蒙古国和位于北冰洋的斯
瓦尔巴群岛（Svalbard），
它们在地图上呈现灰色；依
据图例，它们“没有官方时
间”。我被一种想法迷住了
：那些地域拒绝被一分一秒
所束缚，完全不受日程表的
统治。那里的时间是否像枝
头的北美红雀一样被冻结？
还是单纯地按照一种更狂野
的自然韵律流淌，不受限制
，无拘无束？
几年后，出于巧合或某
种宿命，我来到斯瓦尔巴群
岛进行地质学博士研究的野
外工作。我发现，在某些方
面，那片土地确实不受时间
的约束。它仍深深地烙印着
冰期的痕迹。不同时代的人
类历史遗迹（17世纪鲸脂制
造者丢弃的鲸骨、叶卡捷琳
娜大帝统治时期的猎人坟墓
，以及德国纳粹轰炸机的残
骸）散落在广袤却贫瘠的苔
原上，如同一场策划拙劣的
展览。此外，我了解到斯瓦
尔巴群岛之所以“没有官方
时间”，是因为俄罗斯人和
挪威人之间的一个琐碎但旷
日持久的争论——该地应该
遵守莫斯科时间，还是奥斯
陆时间？遥想那个雪天，即
将迈入成年期的我仍住在父
母舒适的房子里；由于暂且
摆脱了日常行程，我窥见了
一种可能性：在某些地方，
时间尚未被定义，亦无形，
人们甚至可以在过去和现在
之间自由地穿梭。因为我对
未来的变化与消逝怀有一种
朦胧的预感，所以我希望那
个完美的雪天可以成为我永
久的精神家园。纵使我外出
冒险，归来时一切仍是最初
的模样。自此，我对时间产
生了一种复杂的情感。
1984年的夏季，我搭乘
挪威极地研究所
（Norwegian Polar
Institute）的科考船第一次
前往斯瓦尔巴群岛。彼时，
我还是一名新入学的研究生
（更确切地说，是一名晕船
的乘客）。我们的野外考察
期要到7月初才开始，届时
一部分海冰已经破裂，足以
让船只安全航行。离开挪威
大陆整整三天之后，我们终
于到达了斯匹次卑尔根岛（
Spitsbergen）的西南海岸
。斯匹次卑尔根岛位于阿巴
拉契亚–加里东造山带
（Appalachian–Caledonian
chain）的最北端，这座岛
屿上的山脉的构造史便

像地质学家一样觉察时间无处不在我们是否对地球历史中恢弘篇章的持续时间、过去环境不稳定期之间的变化速率，以及地下水系统等自然资本的固有时间尺度知之甚少？像地质学家一样思考，意味着培养能将空间与时间收放自如的想象力，感受深时中地理景观之间的距离远近，洞悉众多地球过程逐渐进行并紧密结合的节奏，在此基础上理解人类与地球历史的深层根源和密切关系，进而更明智地面对气候变化和环境问题。

密歇根州的木材与矿业
巨头约翰·芒罗·朗伊尔
（John Munro Longyear）
，以该州上半岛（Upper
Peninsula）的元古宙条带
状含铁建造发家。1905年
，他正在挪威北部的一处偏
远地区进行勘探，筹划开发
一片新的铁矿区。不过，他
需要煤来冶铁，而斯瓦尔巴
群岛恰好孕育了距离矿区最
近的煤田——留存在极地岛
屿上的远古热带雨林的遗迹
。他从特隆赫姆
（Trondheim）的一家小公
司手中买下了采矿权，成立
了北极煤炭公司（Arctic
Coal Company），并建造
了朗伊尔城
（Longyearbyen）——有些
像位于极北之地（Far
North）的蛮荒西部（Wild
West）。（不熟悉此城名
字来源的人开玩笑说，“长
年”是指在那片不毛之地上
生活可谓“度日如年”。）当
朗伊尔发现大陆上的铁矿石
不值得开采时，斯瓦尔巴群
岛的煤矿重新归挪威所有，
并持续开放了100多年。如
今，深入朗伊尔城上方山体
的一部分长平硐和隧道，已
经被改造成了世界上最大的
种子库之一（见图12）。
斯瓦尔巴全球种子库
（Svalbard Global Seed
Vault）如同一座展示着基
因多样性的图书馆，保存了
过往主要作物品种的种系；
当出现新型疾病或需要迅速
适应环境变化时，这些种系
也许能派上用场。如果发生
农业歉收灾害，那么位于北
极的这座冰封岩岑可能会成
为世界粮仓。种子被封存在
设备齐全的箱子中，即使休
眠了几十年，也能够“穿越
时空”复苏。因此，在没有
官方时间的斯瓦尔巴群岛上
，一处废弃的矿井已经成为
通往未来的大门。
全新世的“雪假”已然结
束，“明日”我们又会回归人
类世。我们都沉浸在幻想里
，认为人类可以继续置身于
自私自利又漫不经心的游戏
之中；似乎只要我们选择回
家，晚餐便会就位，而且一
切都不会改变。然而，没有
人在家中照顾我们。如今，
人类必须成长，独立寻找未
来的方向，尽我们所能地解
读“昔日地图集”，以弥补流
逝的那么多时间。

对地质时间的丰富、深
邃和复杂进行了深刻思考，
巧妙地浓缩了从18世纪詹姆
斯·赫顿《地球理论》到20
世纪约翰·麦克菲《昔日的
世界》等地质学里程碑之作
。
——罗伯特·M.索尔森（
Robert M.Thorson），地质
学家，《华尔街日报》
清晰、引人入胜的作品
，它根植于作者多年的教学
、思考和对话，讲述了人类
在将自身与地质时间联系起
来的过程中所经历的挣扎。
——杰德·斯塔尔·拉基（
Jade Star Lackey），地质
学家
写作精湛，掷地有声，
准确体现了最新的科学进展
，在地质学语境下探讨了现
代气候变化问题，呼吁人们
采取行动。
——詹姆斯·劳伦斯·鲍威
尔（James Lawrence
Powell），地质学家。

第一章 垂向时间的意义
万物皆变，无物消逝。
——奥维德（Ovid），《变形记》（Metamorphoses），公元8年
被厌恶的时间
作为一名地质学家与大学教授，我在谈论和写作“纪”“世”等地质学年代的主题时十分自信且潇洒。“地球与生命的历史”是我固定教授的课程之一。该课程为期10周，讲述了整个地球长达45亿年的演化传奇。然而，作为人类，更确切地说，作为一个女儿、母亲和遗孀，我与所有人一样，在诚实地面对“时间”方面拼尽了全力。换言之，我承认有些时间是虚伪的。
对时间的反感如乌云般影响了个人与集体的思考。如今看起来很可笑的“千年虫”（Y2K）危机，曾经在千禧年之交威胁了全球计算机系统与世界经济。这场危机是由二十世纪六七十年代的程序员们造成的，他们显然不认为公元2000年会如期到来。在过去的10多年间，人们逐渐将肉毒杆菌美容护理和整形手术视作提升自信的健康手段，而忽视了它们的本质——我们恐惧与厌恶时间的证据。人们对死亡的天然厌恶在一种文化中被放大了，这种文化将时间视为敌人，并竭尽所能地否认它的消逝。正如伍迪·艾伦（Woody Allen）所言：“美国人认为死亡是可以选择的。”
这种对时间的否认也许是时间恐惧症（chronophobia）最常见且最情有可原的形式。这种心态源于一种非常典型的人性因素，即虚荣心与存在主义恐惧的结合。然而，一些有害的心态与一些几乎无害的心态交织在了一起，导致社会中形成了一种普遍、顽固且危险的对于时间的无知。身处21世纪，如果一个受过教育的成年人无法在世界地图上辨识大洲，那么人们会感到震惊。不过，除了最浅显的知识点（白令海峡、恐龙……或许包含泛大陆？），人们对地球悠久历史中的绝大多数事物并不熟悉，而几乎无人在意这一点。绝大多数人，包括生活在富裕且科技发达的国家中的人，对时间的尺度没有概念，例如地球历史中恢宏篇章的持续时间、过去环境不稳定期之间的变化速率，以及含地下水系统在内的自然资本（natural capital）的固有时间尺度。作为地球上的一个物种，人类对自身出现之前的时间怀有孩子气般的漠视与有失公允的质疑。由于对没有人类“主角”的故事兴趣寥寥，许多人难以发现自然史的魅力。因此，人类肆无忌惮，对时间缺少认知。如同经验不足却过于自信的司机，我们加速驶入景观与生态系统，而对它们长期以来建立的“交通秩序”毫无意识；当人类因无视自然法则而面临惩罚时，我们就会表现出惊讶和愤怒。对地球历史的无知削弱了人类对现代性所宣告的所有抱负。我们正莽撞地驶向未来，使用的时间概念像14世纪的世界地图一样原始，彼时的人们还认为地球是平的，而且有巨龙潜伏在世界的尽头。如今，厌恶时间的巨龙依然存在，盘旋在一些令人意想不到的“栖息地”中。
在时间的众多“敌人”之中，年轻地球创造论（Young Earth creationism）“喷火”最为猛烈，但至少该派反对的理由是显而易见的。在多年的大学执教生涯里，我遇见了一些具有福音派基督教背景的学生，他们真挚地想要在自己的信仰与对地球的科学认知之间寻求平衡，并为此苦恼不已。深感于他们的痛苦，我试图为解决这种内在矛盾指明路径。首先，我需要强调一点，我的工作并非挑战他们的个人信仰，而是教授“地质学的逻辑”（“logic of geology”若简写成“geo-logic”，合起来便是geologic，即“地质学的”）。地质学的研究方法和工具不仅能够使我们理解地球目前的运作方式，而且能够让我们详细地记录地球复杂且令人惊叹的历史。对于部分学生而言，通过这种方式可以有效地将科学与宗教信仰分离开来。然而，更常见的情况是，随着他们学会独立解读岩石和景观，这两种世界观似乎越来越难以相容。为了开导这部分学生，我借鉴了笛卡尔在《沉思录》（Meditations）中表达的一个观点：他的“存在”究竟是真实的，还是由邪魔或上帝精心创作的幻觉。
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