在这本书中，我们会向你们介绍一种看待过去的新视角，它是由众多不同学科的学者在晚近建构起来的，这些学科涉及历史学、地质学、生物学以及宇宙学等。与以往相比，现在我们可以描绘更多的过去，而且可以做得更精确。因此，当前是各种历史研究的革命性时刻。
在我们对过去的理解中，这些变化大多数发生于 20 世纪中期以后，某种程度上是我们所说的精密计时革命（chronometric revolution）的结果。
精密计时革命之前的历史
精密计时革命的核心内容，是一系列为过去事件定年的新技术。
为过去的事件测定年代的方法，是我们理解过去的基础。事实上，如果没有日期，我们也就不可能有“历史”。如果我们知道过去发生了什么，但是不了解它的序列，不清楚它发生的时间，那么，我们眼中的过去，就是一堆没有意义、没有深度、也没有真实形状的杂乱事件的堆积而已。日期有助于我们理解过去，因为它们允许我们以年代顺序“描绘”过去，在时间中考察它的形状。我们如此绘制的世界能够为我们提供一种强烈的意义感。然而，仅仅几十年之前，我们绘制过去的能力还非常有限。我们只能够为极小一部分过去提供确切的年代，它们要么恰好被人们记住了，要么刚好有文献记载。
20 世纪中期之前，书面文献提供了最重要和最可靠的方式以确定过去事件的年代。结果，历史意味着“通过书面文献材料考察的过去”。
很不幸，尽管书面文献为我们提供了许多可靠的日期，但是，它们也让我们对过去的理解局限于过去很小一部分，即它们恰好阐明的那部分。于是，历史仅仅指“人类的历史”。更糟糕的是，在实践中，历史只不过是富有者和有权势者的历史，因为只有这些人能够创作书面文献（或者雇用书记官替他们完成）。由此而来的结果就是，在最近几个世纪大众识字率提高之前，历史的主体是帝王将相、他们发动的战争、他们创作的文学以及他们信奉的神灵。过去的绝大部分处于黑暗之中，绝大多数人的经历、思想和生活方式没有留下任何文字记载。我们无法讨论没有文字的社会，除非那些能够创作的人（希腊史学家希罗多德或中国史学家司马迁那样的人）恰巧提到了它们。即便如此，有读写能力的社会对那些没有读写能力的邻居做出的思考和讨论，往往有悖事实。面对文字创造之前的时代，我们更是一筹莫展。而那些时代是相当重要的，我们现在已经了解到，那些时代至少涵盖人类在地球上出现以来 95% 的时间。最后，历史学把人类出现之前的一切事物排斥在外，尽管从 18 世纪以来，地质学家就着手理解地质事件发生的序列。总而言之，史学家对书面文献的依赖，意味着历史基本上是关于那些会写作之人（他们只占人类很小一部分）的历史。因此，毫不奇怪，历史事实上仅仅是政府、战争、宗教和贵族的历史。
精密计时革命之后的历史
20 世纪中期，测定过去事件年代的新方法的出现，改变了我们对过去的理解。此后，我们能够为所有文献都未曾记载的事件提供确切日期，这些事件可以回溯到地球上生命的起源，甚至宇宙的起源。
在这些新技术中，其中最重要的技术建立在放射性测年法（radiometric dating）之上。放射性测年技术的依据在于，放射性物质的衰变会遵循一种很有规律的节奏，最终形成新的子物质（daughter materials）。这意味着，如果你有一块含放射性元素（比如铀）的材料，你就可以测量有多少子物质（比如铅）已经形成，从而能够估算出这块材料的形成时间。
20 世纪 10 年代，以这种方式使用放射性物质的潜能得到了重视，但是，放射性测年技术在当时还不太可靠，也不便宜，因而无法在 20 世纪 50 年代之前得到广泛使用。碳－14 纪年法是最早得到广泛应用的放射性测年技术，因为这种测年方法建立在碳的一种特殊形式（或同位素，同位素是同一种元素的原子，它们的内核具有不同中子数，因此，它们的原子重量也有点不一样）的衰变之上。碳－14 测年由威拉德·F·利比（Willard F. Libby）于 20 世纪 50 年代早期开发。利比曾经在核武器工厂工作，工作人员也需要具备能力分离和测量特定元素（就核武器研制来说，是指铀元素）的不同同位素。碳-14 测年革新了考古学，促使考古学有可能测定 5 万年之前的含碳物质（包括生物有机体的绝大多数残留物）。这比文献记载的最早时间要古老 10 倍。很快，许多其他的放射技术得到开发，从而让我们的年代学在时间上回溯得更久远。这些方法使用了放射性物质，比如衰变很慢的铀元素，这样，人们就可以测定几百万年甚至几十亿年之前形成的物质的年代。1953 年，克莱尔·佩特森（Clair Paterson）通过测定陨石中铀衰变产生的铅，从而确定了地球的年龄。
其他非放射性测年法也得到开发。其中最重要的一种就是基因测年。1953 年，遗传密码（genetic code）的活动方式被发现，此后，人们就可以比较不同物种的 DNA 之间的差异。（DNA 是一种分子，存在于所有活的细胞中，它含有用来形成和维持分子的遗传讯息，并且将那种讯息遗传给子代的分子。更详细的内容参见第 3 章。）1967 年，文森特·萨里奇（Vincent Sarich）与艾伦·威尔逊（Alan Wilson）指出，大多数 DNA 会在漫长的时期内发生有规律的变化。这意味着，这种变化也可以被当作时钟来使用。通过比较两种相关物种的 DNA，我们可以大致得知它们在何时拥有共同祖先。基因测年改变了我们对人类自身以及对其他物种进化的理解。比如，基因测年表明，黑猩猩和人类在 700 万年之前有着共同的祖先，这个发现在人类进化史研究中引起了一场革命。与此同时，天文学家和宇宙学家开发新方法来估算恒星的年龄，并进而估算整个宇宙的年龄。通过使用欧洲航天局普朗克卫星——2009 年发射升空用以研究宇宙背景辐射——传回的数据，天文学家已经得到了关于宇宙起源时间的更精确数据！宇宙形成于 138.2 亿年之前；在本书中，我们取一个约数，即 138 亿年。
为过去事件测定年代能力发生的变化，改变了我们对过去的理解。1919 年，当 H. G. 韦尔斯（H. G. Wells）尝试写作一部“普世的”历史作品时，他承认，他无法为第一届奥林匹克运动会（公元前 776 年）之前一切事件提供确切的时间。今天，我们甚至能够为宇宙起源之际的事件提供合理的时间。突然间，我们能够在坚实的科学证据之上建构关于整个过去的历史，这种情况在人类历史上尚属首次。
自然科学加入历史学一起研究过去
一系列科学突破与精密计时革命密切联系在一起，它们使得科学本身对过去更加感兴趣。在 20 世纪，宇宙学、地质学和生物学都变成历史性学科。
18 世纪晚期之前，人们普遍以为，自然世界自诞生以来就很少变化。天文学家认为，恒星和星系始终如一。地质学家认为，即便地貌会发生微小变化，整个地球依然如故。包括现代生物分类体系奠基人卡尔·林奈（Carl Linnaeus，1707－1778）在内的大多数生物学家认为，今天的生物物种与地球诞生之初繁盛一时的物种没什么两样。
然而，早在 17 世纪晚期，地质学和生物学领域就有人开始提出质疑，其中主要原因在于人们对化石表现出日益强烈的兴趣。像三叶虫（现已不复存在）这类生物的化石表明，物种的混杂随着时间变化而发生变化。高山上（比如阿尔卑斯山脉）海洋生物化石的发现，表明地貌在过去发生了剧烈变化。很显然，在一定程度上，地球和自然世界都有其“历史”。不过，如果没有确切日期，我们也就无法精确地重建这种历史。如此一来，“历史”依旧是“人类的历史”，而“科学”的研究对象依然被认为是世界上未曾随时间流逝而发生重大变化的方方面面。
19 世纪和 20 世纪早期，地质学家、天文学家和生物学家开始意识到，过去与现在完全不一样，他们面临的主要挑战之一，在于解释世界如何成为今天的面貌。于是，天文学、地质学和生物学都成为历史性学科。精密计时革命允许我们为生命有机体、地球甚至宇宙的过去创造一张精确的时间表。1953 年 DNA 结构的发现（参见第 3 章），使得人们可以更精确地（与以往相比）考察和解释自然世界的变化。在地质学领域，20 世纪 60 年代出现的新范式即板块构造论表明，地球表面在过去发生了根本变化。同时，它也有助于解释地球如何以及为何变化。最后，同样在 20 世纪 60 年代，宇宙背景辐射的发现，让大多数天文学家相信，宇宙本身也随时间的推移而发生演变，这种演变始于一百多亿年前巨大的“爆炸”（参见第 1 章）。
突然间，我们必须以全新方式思考过去。我们现在能够研究的，不是过去几千年的人类史，而是数亿年前的过去，包括生态圈、地球以及整个宇宙的历史。我们能够着手建构关于整个过去的历史！