人工选择是在一个相对较短的时间内，造就出适合于人类需要的物种。达尔文认为，自然界同样也可以在一个相对缓慢得多的时间内，以其自然条件，造就出与各种环境相适应的物种来，而且由于自然地理条件上的和历史性上的多样性，自然界所造就的物种远比人工造就的多得多。比如长颈鹿，并不是它经常伸长脖子导致它的后代脖子这么长，而是由于变异的缘故，有些鹿生来颈就长一些，这些长颈的鹿因能吃到更多的树叶，所以更能存活下来。漫长的岁月过去了，那些脖子变长的变异因素在生存竞争中总是保持着优势，因而不断积累，终于形成了我们今天看到的长颈鹿。
可以看出自然选择要求几乎难以想象的漫长的时间尺度，一个性状被自然地选择，不知要经过多少代的牺牲。然而，地球真的能提供这样漫长的演化时间尺度吗？
关于地球年龄的测算逐步引起了物理学家的关注。法国数学家傅里叶最早给出了一个地球冷却的定量模型，并在此基础上建立了热传导理论和著名的傅里叶定律。他确认，地球的确经历了一个由热变冷的过程，尽管在晚近的地质时代，地球内部的温度并没有对地球表面的温度起过任何显著的影响。〔1〕
1839年，英国地球物理学家威廉·霍布金斯发表了一个新的地球物理模型。他认为，地球的核心是固态的，液态物质位于固体核和很厚的地壳之间。地表的气候变化是地理变化而不是内部冷却引起的。霍布金斯的理论表明，单纯的地球冷却理论不再适合于解释许多地质现象。不过，
第八章/进化与深时的发现
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[1〕霍尔顿：《物理科学的概念和理论导论》，张大卫等译，人民教育出版社1982年版，上册，第433页。