宇宙大历史

　　你是否经常被科学界的**发现与成果吸引，但当试图了解时，却发现内容艰深难懂？其实，科学家也有类似的苦恼：**科研成果总是难以清楚、有效地传达给普通民众。但本书作者认为，科学家和公众探讨基础性问题时是可以站在相同高度的，就像一个钢琴音乐爱好者在聆听音乐大师的演奏时会感到开心，并且能从大师的演奏中感受到音乐的美妙，而其本人并不需要成为作曲家或者钢琴家。

　　本书围绕 3个主题：大爆炸假说、宇宙的诞生及生命的诞生。3个主题的难度各不相同，但在一定程度上相互独立。如果觉得某些内容太过晦涩，大可随时跳至其他章节。两位作者希望通过对话的方式，尽可能激发读者的思考，搭建一座桥梁，连通名为“这跟我有什么关系呢”的思维孤岛，带领读者畅游在宇宙的迷人世界之中。

　　哈拉尔德·莱施是德国天体物理学家、自然哲学家、科学记者、电视节目主持人，也是慕尼黑大学物理学教授与慕尼黑哲学学院自然哲学讲师及小行星 35357 1997 SX9 的发现者。

　　约瑟夫·M.加斯纳是一名数学家、理论物理学家、宇宙学家和基础研究人员，现供职于慕尼黑大学。

　　郭瀚，德语语言文学博士，德国杜伊斯堡-埃森大学访问学者，毕业于上海外国语大学，曾获德国学术交流中心奖学金和歌德学院奖学金赴德深造、交流。

　　关博元，本科毕业于武汉大学，于华中科技大学辅修德语双学位，研究生毕业于德国卡尔斯鲁厄理工学院，现从事航空发动机设计研发工作。

　　科学是通往星辰大海的阶梯，轻轻推开世界的门，愿成为大家遨游星空的摆渡人，无悔须臾人生，探索宇宙奥秘。

序  章

第1章  我们是如何知道这一切的：站在巨人的肩膀上

第2章  大爆炸：今日无昨夕

从虚无的星际空间到量子的真空涨落——虚空之处并非一无所有

认知的边界——到普朗克的世界中去！ 

质? 量——组成物质的并非物质?

时? 间——秩序是生活的一面?

从相变到对称性破缺——您相中了哪个小猪储钱罐？ ?

中场休息——我们身处何方，又欲去向何处?

一切来自虚无的诞生——伴随着无数只猴子的宇宙暴胀?

原初核合成——等待敏感娇气的一方

复? 合——原子登上舞台?

第3章  宇宙：该有的一切，不多也不少

结构形成——恒星自碎屑中产生?

恒星的诞生与消亡——一场大戏！ ?

★?恒星核合成——要有光

★?中微子——轨道上的幽灵

★?从红巨星到白矮星——格列佛游记

★?超新星——嘹亮的归营号角  

★?从力量平衡到恒星残骸— 从长远看，我们都已经死了

人择原理——宇宙是喜欢我们的

星系对重元素的累积——孕育英雄的物质

银? 河——及其驼背的亲戚? 187

大自然的常量究竟有多永恒？——它值得您的信赖?

我们的太阳系——温暖甜蜜之家?

系外行星——黑夜中的陌生人

小憩一下——快速回顾?

第4章  生命：如何从原核细胞成为诗人?

我们的故乡之星—一颗蓝宝石?

从米勒-尤里实验到生命的基石——巫师的神奇药水

生命的诞生——物质变得喜怒无常而又感情丰富?

我们在这个宇宙中孤单吗——你好，有人在吗？ ?

宇宙的灾难及其他的灾难—人生不如意十有八九

第5章  现在该如何继续下去：爬上新的海岸！

暗能量——休斯顿，我们遇到一个问题?

暗物质——重新出发？ ?

大型强子对撞机—希格斯四周噪音迭起

第6章  俯瞰边缘：行走在认知的边缘

弦、圈量子和超对称性——以及其他历史?

现代科学还有上帝的—席之地吗

现在能告诉我们什么——从蜘蛛杀手到蜘蛛放生者

图片索引?

致读者

您解释的时候，我都听得懂，但是让我复述给朋友们听，我就什么都说不出来了。

我可是经常听到这样的话啊！尽管一位科学家并不会被公众用类似这样的话活活淹死，但他也不得不面对一个事实：最新科研成果的复杂内容总是难以清楚、有效地传达给普通民众。想要通过既引人入胜又能确保内容翔实的方式让民众了解科学，往往会以失败告终，因为恰恰是人们最想了解的那些宏观和微观问题——宇宙整体和物质的结构——将我们引入了难以名状的深渊。

在我们被这些难以理解的抽象理论困扰之前，让我们先把握住头顶上这片深邃的、满是星辰的天空吧！至少星空中的这些气态星球闪耀着的光芒，还没有完全超出我们的想象。然而一旦要弄清楚各种数字时，就有不少人开始头晕目眩了。一颗气态星球，质量是地球质量的数十万倍1、半径有70万千米、在内部核心处将原子核相互融合——这简直难以想象。即使是一架现代的大型喷气式飞机，环绕这样的庞然大物飞行一圈，也起码耗时数月。在我们的银河系中，这种体量的气态星球应该有上千亿个，而基于这一数量星体的空间维度，是不是又会延伸出数十万光年？不行，再这么追究下去的话可就离清晰明了越来越远了。

宇宙的形成、旋涡星系、分子云、恒星爆炸的残余物，这些都是相当美妙的。通过望远镜传递回来的图片给每一位观察者带来了视觉上的享受，于是出现了许多关于地外那些数不清的、变幻莫测的神秘现象的猜测，特别是在广袤浩瀚的时空深处出现不可思议的现象的时候。对于这些维度的思考，我们是不能期待在短时间内找到答案的，因为信息抵达我们可以认知的现实边界是需要时间的。这就像阳光，当它抵达我们眼睛的时候，其实距离从太阳发射出来已经过了8分钟。宇宙中切实发生的种种和人类的感知并不是同步的，科学家要想让大众了解这一事实，就不得不面对一张张疑惑的面庞。要怎样才能让门外汉相信，他们有时观察到的天空中的物体其实早已不复存在了呢？比如今晚看到的距离我们最近的一颗恒星所闪耀的光芒，却有可能是我们最后一次见到，因为它可能在几年前已经爆炸摧毁了。要怎样才能让依赖6种感官的人类相信眼前的所见所闻，其实早已发生呢？

更为疯狂的还有物质的内部变化。与地球上的其他物质一样，我们人类也是由原子构成的，而原子的渺小程度是我们无论如何都难以想象的。如果从我们的食指上面取1克物质，组成它的是皮肤里高度结构化的分子，而这些分子又由大约1024的原子组成，每一个原子又是一个极其空荡的空间，里面只有一层极薄的、近乎随机分布的电子云，和一个微小的不能再微小的原子核；仔细观察原子核的话，会再一次的发现里面什么都没有。哎呀，到底要怎么向各位解释这一切呢！

除此之外，还有对人类常识最大的挑战：如果要探究宇宙及其存在，就必须时常将宏观世界与微观世界关联起来。这样的任务要兼顾趣味性是非常困难的。又或者并非如此，我们在探索这些复杂的时空边界的问题时，不妨也顾及一下人类的内心特质：为了身心健康，还是给这个纷繁复杂的世界增添几分幽默吧！宇宙和物质的抽象模型的不合理性已经众所周知，但这些和我们的日常生活都没有太大关系，所以当我们足以用来应付日常生活的认知愿意挑战更高难度的事物时，我们应该为此感到高兴，而且我们已经取得了巨大的成功。成功的原因是什么呢？为什么作为自然一部分的人类，不仅能自问什么是大自然的本质，还能够找到自身可以理解的答案呢？

这为那些打算面对公众的科学家提供了一个重要视角。将科学的细节如实地展示给大众，并不单纯是为了让大家理解究竟发生了什么，更多的是为大家提供理性分析问题的能力，以及塑造理性意识的可能性，这就对我们的基本能力提出了挑战—抛开我们最熟悉的感官与建立在此基础上的世界观。面对公众做一场以科学为主题的演讲可能因此成为一次思维能力的盛宴。不要只相信你的眼睛和耳朵，不要只追求直接的了解及话语表达出来的意义。你要设想，存在的事物远远超过你的所见、所闻、所感与所触；设想一下，你想象中的事物也可能真实存在。尽管并不是你的所有想象都真实存在，但的确有不少想象中的事物是存在着的！

科学家和公众探讨基础性问题时是可以站在同一个高度的。这就像一个在家里弹奏钢琴的音乐爱好者，他在聆听音乐大师的演奏时会感到开心，并且能从大师的演奏中感受到音乐的美妙，而爱好者本人并不需要成为一名作曲家或者某一种乐器的行家。所以作为科学家的我们，应该尽可能激发公众的思考。如果我们成功了，也就是成功地搭建了一座桥梁，连通了名为“这跟我又有什么关系呢”的思维孤岛；最理想的情况是科学家成为向导，带领游客（公众）畅游在抽象模型的迷人世界之中。

在与约瑟夫的对话中，我的想法比以往进一步深化、具体化了——可以说逼近了我想象力的极限。我们将热情高涨地为大家讲述时间边缘的伟大故事、基本粒子的深奥莫测、宇宙的物质循环，以及宇宙的起源。让我们拭目以待，看看你能否在阅读本书之后向朋友们讲述书中的内容吧！

哈拉尔德·莱施（Harald?Lesch）

2014年秋

页　　数：472

开　　本：16开

正文语种：中文