在接下来的五亿年里，年轻的地球持续不断地受到彗星、陨石和其他星系碎片的猛烈撞击，这些撞击带来了填充海洋的水和生命成功形成所必需的组成部分。这是一个异常恶劣的环境，然而生命不知怎地开始了。某个微小的化学物质袋抽搐了一下，变得有生命了。我们启程了。
四十亿年后，人们开始思考这一切是如何发生的。而这正是我们故事的下一个目的地。
万物简史
第二部分 地球的大小
自然与自然的法则隐藏在黑夜中；
上帝说，让牛顿来！于是万物皆明。
——亚历山大·蒲柏
万物简史
第四章：万物的尺度
如果你必须挑选有史以来最不友好的科学实地考察，1735年法国皇家科学院的秘鲁探险队绝对是个不错的选择。由水文学家皮埃尔·布盖和士兵兼数学家查尔斯·玛丽·德·拉孔达明带领，这是一群科学家和冒险家，他们前往秘鲁，目的是通过安第斯山脉进行三角测量距离。
当时人们刚刚被一种强烈的渴望所感染，想要了解地球——确定它有多古老、多重，它悬挂在太空的哪个位置，以及它是如何形成的。法国探险队的目标是通过测量赤道附近从亚鲁基（靠近基多）到昆卡（位于现在的厄瓜多尔）以外的一条线上一个子午线度（即环绕地球距离的 1/360）的长度来帮助解决地球周长的问题，这段距离大约为两百英里。[3]
几乎立刻，事情就开始出错，有时还特别严重。在基多，这些来访者不知怎地激怒了当地人，被一群手持石块的暴民追赶出城。不久之后，探险队的医生在一起因女人引起的误会中被谋杀。植物学家精神错乱了。其他人死于发烧和坠落。队伍中第三资深的成员，一个名叫皮埃尔·戈丁的人，和一个十三岁的女孩私奔了，并且无法被劝说回来。
有一次，团队不得不暂停工作八个月，而拉孔达明则骑马前往利马解决他们许可证的问题。最终，他和布盖停止了交谈，并拒绝一起工作。无论这个日益缩减的团队走到哪里，都受到了官员们最深的怀疑，他们很难相信一群法国科学家会环绕半个地球去测量世界。这完全没有道理。两个半世纪后，这仍然似乎是一个合理的问题。为什么法国人不在法国进行测量，从而省去他们在安第斯山脉探险的所有麻烦和不适？
答案部分在于这样一个事实：十八世纪的科学家，特别是法国人，如果有一个荒谬苛刻的替代方案可用，就很少简单行事；部分原因在于一个实际问题，这个问题最早是由英国天文学家埃德蒙·哈雷在多年前提出的——远在布盖和拉孔达明梦想去南美洲之前，更不用说有理由这样做了。
哈雷是一个非凡的人物。在他漫长而富有成效的职业生涯中，他曾担任过船长、制图师、牛津大学几何学教授、皇家铸币厂副主计长、皇家天文学家，以及深海潜水钟的发明者。他权威地论述了磁学、潮汐和行星运动，并深情地描述了鸦片的效果。他发明了天气图和精算表，提出了计算地球年龄及其与太阳距离的方法，甚至设计了一种实用的方法来保持鱼类在淡季的新鲜。有趣的是，他唯一没有做的事情是发现以他名字命名的彗星。他仅仅是认识到他在 1682 年看到的彗星与 1456 年、1531 年和 1607 年其他人看到的彗星是同一颗。直到 1758 年，他去世大约十六年后，它才成为哈雷彗星。
然而，尽管哈雷取得了种种成就，他对人类知识的最大贡献或许仅仅是参与了一场与当时另外两位名流——罗伯特·胡克（现在或许最让人记住的是他是第一个描述细胞的人）和伟大的、庄严的克里斯托弗·雷恩爵士（他实际上首先是天文学家，其次才是建筑师，尽管这一点现在并不常被人记住）之间的小型科学赌注。1683 年，哈雷、胡克和雷恩在伦敦用餐时，谈话转向了天体的运动。人们知道行星倾向于围绕一种称为椭圆的特殊椭圆形轨道运行——用理查德·费曼的话来说，“一条非常具体和精确的曲线”——但人们不明白为什么。雷恩慷慨地提供了一份价值四十先令的奖品（相当于几周的工资）给能提供解决方案的人。
胡克以将不一定是自己的想法归功于自己而闻名，他声称自己已经解决了这个问题，但现在却拒绝分享，理由有趣而富有创造性，那就是这会剥夺他人发现答案的满足感。他宁愿“暂时隐藏它，以便其他人知道如何珍视它”。如果他对这个问题有更多思考，他没有留下任何证据。然而，哈雷却全神贯注地寻找答案，以至于第二年他前往剑桥，大胆地拜访了该大学的卢卡斯数学教授艾萨克·牛顿，希望他能提供帮助。
牛顿是个极其古怪的人物——才华横溢，却孤僻、郁郁寡欢、敏感多疑到近乎偏执，出了名的心不在焉（据说早上从床上把脚伸出来后，有时会坐上几个小时，被脑海中突然涌现的想法 immobilize「固定」住），并且能做出最引人入胜的怪事。他在剑桥建造了自己的实验室，这是第一个，但随后却进行了最离奇的实验。有一次，他把一根长针（缝制皮革用的那种）插入自己的眼窝，在“我的眼睛和骨头之间，尽可能靠近我眼睛的后部”揉搓，只是为了看看会发生什么。奇迹般地，什么也没发生——至少没有留下持久的影响。另一次，他尽可能长时间地盯着太阳看，以确定它对他的视力会有什么影响。他再次逃脱了持久的伤害，尽管他不得不在黑暗的房间里呆了几天，眼睛才原谅了他。
然而，在这些古怪的信仰和奇特的特质之上，是一位卓越天才的头脑——尽管即使在常规渠道工作时，他也常常表现出古怪的倾向。作为一名学生，他对传统数学的局限性感到沮丧，于是他发明了一种全新的形式，即微积分，但随后二十七年都没有告诉任何人。同样，他在光学领域的研究改变了我们对光的理解，并为光谱学奠定了基础，但他再次选择三十年不分享研究结果。
尽管他才华横溢，但真正的科学只占他兴趣的一部分。他至少有一半的工作时间投入到了炼金术和离经叛道的宗教追求中。这些并非浅尝辄止，而是全身心的投入。他秘密地信奉一个危险的异端教派，称为阿里乌斯派，其主要信条是不存在三位一体（考虑到牛顿在剑桥的学院是三一学院，这有点讽刺）。他花费了无数时间研究耶路撒冷失落的所罗门王圣殿的平面图（在此过程中自学了希伯来语，以便更好地扫描原始文本），相信其中蕴含着关于基督第二次降临和世界末日日期的数学线索。他对炼金术的热情同样强烈。1936年，经济学家约翰·梅纳德·凯恩斯在一次拍卖会上购买了一箱牛顿的文件，惊讶地发现其中绝大多数内容并非关于光学或行星运动，而是专注于将贱金属转化为贵金属的单一追求。1970年代对牛顿一缕头发的分析发现，其中含有汞——一种炼金术士、制帽匠和温度计制造商感兴趣，但几乎无人问津的元素——其浓度约为自然水平的四十倍。也许他早上起不来也就不奇怪了。
哈雷在 1684 年 8 月未经宣布拜访牛顿时，到底期望从他那里得到什么，我们只能猜测。但多亏了牛顿一位密友亚伯拉罕·棣莫弗后来的记述，我们确实有记录下科学史上最历史性的相遇之一：
1684年，哈雷博士来到剑桥拜访[牛顿]，他们在一起待了一段时间后，博士问他，假设太阳的引力与行星到太阳距离的平方成反比，那么行星描绘出的曲线会是什么样子。
这是指一种被称为反平方定律的数学知识，哈雷确信这是解释的核心，尽管他不确定具体如何。
牛顿爵士立刻回答说那将是一个[椭圆]。博士又惊又喜，问他是怎么知道的。“哦，”他说，“我已经计算过了。”于是哈雷博士毫不迟延地向他索要计算过程，牛顿爵士在他的文件中查找，但找不到。
这真是令人震惊——就像有人说他找到了治愈癌症的方法，却不记得把药方放在哪里了。在哈雷的催促下，牛顿同意重新进行计算并写一篇论文。他如约而行，但随后做得更多。他隐退了两年，进行深入的思考和写作，最终创作了他的杰作：《自然哲学的数学原理》（Philosophiae Naturalis Principia Mathematica），或者更广为人知的名字是《原理》（Principia）。