查尔斯·狄更斯1859年出版的小说中有一句著名的开场白:“这是最好的时代，也是最坏的时代。双城记指的是法国大革命时期。但他同样可以用自然选择的进化论来描述他同时代的查尔斯·达尔文的经历。达尔文生于1809年最好的时代，当时的条件非常有利于他的理论的发展，但他在1882年最糟糕的时代去世了，因为他的理论可能很快就会被扼杀。达尔文的宿敌是著名的物理学家开尔文勋爵，而用来对付他的武器就是地球的年龄。

各种各样的进化论早于达尔文，但无论哪种版本，有一件事是明确的:它的结果需要很长时间才能得到证实。确切的时间很难确定，但人们认为需要几千万年或上亿年。从1650年起，关于地球年龄的主流理论，是基于主教阿瑟艾萨克·牛顿和许多其他学者使用了各种文献资料，得出的结论是大约有6000年。

地质学和生物学的理论必须适应这一短暂的时间框架。这个地质学理论被称为灾难论他们认为，大峡谷、喜马拉雅山脉等主要地貌是突然而猛烈的剧变的结果。当谈到生物多样性时，普遍的观点是特殊创造的观点，即有机体是不变的，是专门设计来适应它们所处的生物环境的。

在如此短的时间内，任何人都不可能可信地提出新物种是通过缓慢进化过程出现的。但在1785年左右，随着地质学家和古生物学家开始利用地球本身的特征，如侵蚀、沉积、地层和嵌入其中的化石，来估计地球的年龄，关于地球年龄的观点开始发生根本性的变化。均变论认为，主要的地质特征是由微小变化的缓慢积累造成的，这一理论获得了广泛的支持，并在查尔斯·莱尔的史诗般的三卷本著作中达到了顶峰地质学原理它巩固了地球已经存在了数亿年甚至更长时间的观点，如此之长以至于似乎不可能确定一个实际的年龄。

达尔文也是一个热心的地质学学生，熟悉莱尔的工作(他们后来成为亲密的朋友)，并带着莱尔的书的前两卷，在他乘坐英国皇家海军的5年环球航行中小猎犬号在1831-1836年期间，他的进化论思想开始萌芽，因为他观察了他去过的不同地方的物种模式。达尔文从他对鸽子的研究中了解到，即使刻意培育特定的鸽子特征也需要很长时间才能产生它们。但是需要多少时间呢?他认为这至少需要数亿年的时间。莱尔和其他地质学家的工作给了他一个奢侈的假设:自然选择有足够的时间来发挥作用。

达尔文成年的时候，物种是不可改变的这一观点已经开始瓦解。虽然达尔文接受了仍然占主导地位的特殊创造理论，但他也熟悉进化论的一般思想。他的祖父伊拉斯谟·达尔文在1794年出版了一本书图片它探索了原始进化的思想。1802年，让-巴蒂斯特·拉马克发表了他自己的进化模型。为进化机制提出的各种模型，如拉马克进化、正生和使用-废弃，都暗示了某种程度的目的论:在这个过程中有一种内在的方向性。

新的地质学为达尔文和他的共同创造者阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士开辟了极长的时间窗口，他们独立工作，发展了自然的核心新见解这种选择不同于其他进化模型，它展示了多样性是如何在马尔萨斯人口选择压力的过程中自然产生的，而没有任何神秘的力量引导这个过程走向任何特定的目的。

他们的理论认为，进化是由偶然性驱动的，因为有机体的进化取决于偶然性因素和不断变化的环境，这表明，如果我们再次运行时钟，我们可能会得到截然不同的结果，而人类可能永远不会出现。他们的研究在1858年首次发表在一篇联合论文中。达尔文的主要工作《物种起源》，一年后出版的是一份备受争议的汇编，汇集了大量证据，帮助确立了进化论的事实。

他们的模型暗示了人类地位的根本变化，从按照上帝的形象被特别创造，到只是进化过程中的另一个偶然的副产品，就像所有其他物种一样，这是一个直接的争议来源，因为它挑战了一个关键的宗教信条，即人类是特殊的。这就是为什么在进化论被接受的情况下，自然选择引起了如此强烈的反对。当时的许多科学家都笃信宗教，相信有神论进化论，认为有一种超自然的力量在引导进化过程，以达到预期的目的。

虽然所有的进化模型都需要很长时间，自然选择所需的时间比任何选择都要长引导选择的过程。因此，地球的年龄越小，自然选择就越有可能不是这个机制。以著名的开尔文为首的物理学家，他本人是有神论进化论者，是年轻地球的领导者，尽管必须强调的是，“年轻”在当时意味着大约1亿年或更短。就连笃信宗教的科学家也放弃了地球只有6000年历史的观点。

从1860年左右开始，开尔文和其他物理学家开始使用1750年左右由伊曼努尔·康德和皮埃尔-西蒙·拉普拉斯提出的星云假说来估计地球和太阳的年龄。这个模型认为，地球和太阳一开始是旋转的粒子云，在重力作用下结合形成熔融球，地球随后凝固和冷却。开尔文利用热力学定律和其他物理原理得出了2000 - 4亿年的估计。到1879年，地球的寿命上限降至1亿年左右，而太阳的寿命上限则更短，为2000万年，远低于自然选择所需的2亿年左右。由于物理学被认为是最严谨的科学，自然选择的情况看起来很糟糕。

1882年达尔文去世时，人们悼念他为一位伟大的科学家，因为他从根本上改变了我们对周围生物多样性起源的理解，推翻了生物不可改变的观点。但由于地球年龄的缩小，他去世时，他的自然选择机制笼罩着一团乌云。就在达尔文去世前两年，他在1880年写下了关于这个话题的最后一句话，表达了一种哀怨的希望，希望未来的发展可以调和自然选择的需要和物理计算:

“自从我们的星球被巩固以来，时间的流逝并没有足够的时间来应对假定的有机变化量，正如[开尔文勋爵]所敦促的那样，这个反对意见可能是迄今为止最严重的反对意见之一，我只能说，首先，我们不知道以年为单位衡量物种变化的速度是多少，其次，许多哲学家还不愿意承认，我们对宇宙的构成和地球的内部已经有了足够的了解，因此还不能安全地推测宇宙过去的时间。”

事实证明，达尔文有先见之明，对地球内部知识的提高可能会改变计算结果，使其对他有利，但当时他似乎是在抓救命稻草。事实上，在短期内，这个问题变得更糟了，因为开尔文和其他人进行了新的计算，导致地球的年龄进一步缩小，因此，到1895年，物理学的共识观点是，地球的年龄在2000万年到4000万年之间。自然选择似乎注定要失败。

但物理学家现在遇到了来自其他学科的更强烈的反对。地质学家坚持认为，他们的模型是建立在沉积和侵蚀方面的不断积累的证据基础上的，虽然不像物理模型那样严格，但已经足够可靠，他们有信心得出1亿年的下限。古生物学家还认为，化石记录与物理学家较短的年龄不一致。两个小组都认为物理学家们一定是在什么地方出了差错，即使他们不能指出具体的缺陷。

从1895年开始，这一僵局开始被打破，开尔文的前助手、物理学家约翰·佩里(John Perry)对开尔文关于地球是一个刚性均匀体的假设提出了质疑，称几乎没有证据支持这一假设。通过引入地球内部的不均匀性和对流流，他发现开尔文对地球年龄的估计可能会发生多达100倍的变化，将上限转移到数十亿年。其他物理学家也提出了类似的上升趋势，这促使地质学家、古生物学家和生物学家忽略了物理学家关于地球年轻的论点。

放射性的发现决定性地改变了这一局面;它带来了一种测量地球年龄的全新方法，让科学家可以计算岩石的年龄。由于所能找到的最古老的岩石为地球的年龄设定了一个下限，因此使用这种方法寻找越来越古老的岩石的竞赛开始了;记录迅速下降，导致到1905年的年龄为1.41亿年，1911年的年龄为16.4亿年，1935年的年龄为19亿年，1947年的年龄为33.5亿年，到1953年的年龄为45亿年，这是目前的共识所在。

开尔文于1907年去世，享年83岁，当时还不清楚他是否接受了自己的估计不再有效的事实。但达尔文希望开尔文被证明是错的，并最终证明自然选择有足够的时间发挥作用，这一希望在达尔文去世30年后实现了。他的理论现在有足够的时间了。

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