伊恩·莫里斯教授提供了定量记录人类长期文明历史轨迹的计量方式，他把这种计量方式叫做社会发展指数，即一个社会能够办成事的能力。社会由人组成，同为动物的人需要消耗能量。根据能量守恒原理，一个社会要能办成事，需要摄取和使用能量的能力。所以要想衡量社会发展的程度，最重要的指数就是摄取能量和使用能量的能力。下面从计量内容、计量方法、计量对象三个方面解释这种计量方式。莫里斯把一个社会摄取能量和使用能量的能力分成四个方面：摄取能量的能力、社会组织的能力、信息技术的能力以及战争动员的能力。摄取能量的能力主要指社会中的每个成员每天能够摄取的食物、燃料和原材料的能力。社会组织能力定义为在一个社会里最大的永久性居住单位的人口数，在相当长一段时间里也就是最大城市的人口数。人口越多，对社会组织的能力需求就越高。社会组织的成员每天都需要交流、储存、记忆各种各样的信息，因此信息技术也是人类使用能量的重要方式。战争作为人类消耗能量的重要来源更不必赘述。这四个方面并非人类活动的全部，却是最具有代表性的人类摄取和使用能量的方式。更关键的是这四个标准能够在一切社会中横向比较，也可以在很长的时间范围里纵向比较。因为人类的整个进化史，实际上就是摄取能量和使用能量的历史，而组织社会、形成人口中心、交流信息、进行战争也是所有人类社会都会进行的最重要的活动。
要理解人类的特性，必须要理解人类生活的环境。地球有45亿年历史，生物大概只有15亿年历史，而人类只有15万年历史。自然环境对所有生物的影响都是至关重要的，其中气候是最大的影响因素。地球的气候在大约5000多万年以前开始发生了一次大的变化，当时大陆架的移动使得绝大部分陆地移动到了北半球，而使南半球基本上以海洋为主。另外一次变化是在1400万年以前，这时形成大陆架的火山行动基本上停止，地球的温度也随之下降，于是南极形成终年的积雪，而北极由于没有大陆架，雪比较容易融化，所以直到275万年前才形成终年的积雪。在这样的大背景下，米兰科维奇循环开始对今天的地球气候产生了周期性的影响。地球围绕太阳公转的轨道并不是正圆形，因为受到其他星球的引力，常常是椭圆形。另外地球的自转过程里通常会有倾斜，自转轴也有进动。受这三个因素影响，地球气候就形成一个以每26000年、41000年、96000年为周期的三大循环。这三大循环造成了地球接受太阳光热的数量不同，形成了气候的冰期和间冰期。
冰川纪在历史上出现过40次到50次，最严重的两次发生在19万年前和9万年前，这个时段在人类的起源和早期发展中起到了关键性的决定作用。在冰川纪最严重的时候，仅北冰洋的冰川就覆盖了北部欧洲、亚洲、美洲。地球表面的水大多被吸收到冰川里，地球变得很干燥，海平线比现在低300英尺。加之冰川把阳光反射回大气，导致气温更低，植物和动物减少，空气中产生温室效应的二氧化碳减少，气温又进一步降低。现代人的祖先智人（Homo sapiens）在15万年前左右出现，这时期恶劣的气候条件让他们只能生活在非洲靠近赤道的很有限的区域之内。绝大多数基因学家和考古学家认为，当时人类的总数一度下降到2万人左右，人类也没有显示出任何将来会征服地球的迹象。这是人类历史上最黑暗的时代。但是到了7万年前左右，人类的运气开始好转，这时米兰科维奇循环朝相反方向变化，非洲的东部和南部开始变得更加温暖湿润，给人类提供了更好的自然条件来狩猎、采集，人口也开始随着食物的增加迅速增长。也是在这时，人作为一种独特的动物，开始显示出自己真正的优势。
人类在刚刚出现的时候，就显出和其他动物，哪怕是“近亲”类人猿很大的不同。这个区别在气候变暖之前并没有充分显示出来，但一旦气候创造了有利的条件，人类就开始显示出巨大的优势。人类和其他动物相比，最大的特点就是脑容量巨大，计算能力超强。虽然大脑只有人体重的2%，却要消耗人20%的能量。人类如果要等大脑完全成熟以后出生，母亲将根本无法生产。为了解决这个问题，人类只能在胎儿大脑没有完全发育成熟之前就把他们提前生产出来。这和其他哺乳动物都不一样。无论是牛、马、羊、狮子、老虎，这些动物出生后很快就可以独立站立、生长、生活，甚至捕食。可是人出生的时候离成熟和独立生活还很远，还需要几年时间才能够站立、行走、说话，大脑才能完全发育成熟。所以人类新生儿的死亡率很高，但是成熟后的优势也很明显。当气候变得有利于生物，人类的优势就表现得格外突出。这个优势充分体现在了人类文明的第一次飞跃，也就是走出非洲的飞跃。
