這是一本探索宇宙起源的科普讀物,問題很簡單——在宇宙初生的那一剎那,究竟發(fā)生了什么?科學(xué)家在近幾十年內(nèi)已經(jīng)探明,我們生活的宇宙已經(jīng)誕生了約138億年,但對我們的認(rèn)知來說,仍有一個大問題并沒有得到清晰的回答,也是普通人會關(guān)心和好奇的——在宇宙大爆炸之后短短的瞬間,到底發(fā)生了什么,對此,我們知之甚少。本書聚焦于這個問題,介紹了關(guān)于宇宙歷史初期的迷人問題,以及其他相關(guān)問題,帶領(lǐng)我們梳理了科學(xué)家的相關(guān)探索,是一場有趣的宇宙創(chuàng)世之旅。
什么是時間的邊緣?時間有邊緣嗎?每一個看到這本書的普通人,都會不由自主地對書名提出的問題感到好奇。書名和角度符合大眾對于時間這個再尋常不過的元素的好奇,相關(guān)讀物如《時間的秩序》。
重要研究課題的更新。諾貝爾獎得主史蒂夫·溫伯格《*初三分鐘》出版已有二十余年,是該領(lǐng)域探索這一問題長盛不衰的科普佳作。本書作者在溫伯格前作的基礎(chǔ)上,加入了近二十來年的科學(xué)前沿進(jìn)展。
本書篇幅適中,章節(jié)劃分清晰,是科普讀物中較為理想的長度和結(jié)構(gòu)。除了目錄編排簡潔明了外,文學(xué)性方面作者相當(dāng)注意。在每章開頭,作者精心挑選了一段物理學(xué)家的經(jīng)典原文,這些話出自愛因斯坦、費(fèi)曼、開普勒等人之口,是科學(xué)家個人情感與學(xué)術(shù)觀點的綜合體現(xiàn),既豐富了本書的科學(xué)性,也為讀者帶來了文學(xué)審美上的愉悅感。
美國芝加哥大學(xué)教授,美國費(fèi)米國家加速器實驗室理論天體物理研究組負(fù)責(zé)人,經(jīng)常在BBC及《新科學(xué)家》等知名媒體發(fā)表文章
1 在時間的邊緣
2 時間與空間的世界
3 一個沒有起點的世界?
4 在大爆炸的瞬間
5 宇宙與加速器
6 萬物起源 075
7 在黑暗中心 093
8 黑暗中的燈塔? 111
9 對暗物質(zhì)的全新思考
10 一閃而過的時間
11 無限世界最美
12 觸碰時間的邊緣
致謝
章前引文來源
對于從大爆炸發(fā)生后的幾十萬年一直到現(xiàn)在的這段時間中發(fā)生過的事件,我們已經(jīng)掌握了豐富的觀察和測量數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)讓我們可以自信地說,我們已經(jīng)對這一部分宇宙史相當(dāng)熟悉了。如果這一部分的宇宙演化時間表被證明有什么實質(zhì)性錯誤的話,那么包括我在內(nèi)的絕大多數(shù)宇宙學(xué)家都將會感到震驚,因為能夠支撐我們目前對這一段時期的理解的強(qiáng)有力的證據(jù)實在是太多了。如果連這都會出錯,那就好比是發(fā)現(xiàn)美國歷史上從沒發(fā)生過內(nèi)戰(zhàn),或是發(fā)現(xiàn)克里斯托弗·哥倫布其實是在12世紀(jì)登陸了威爾士而不是在1492年發(fā)現(xiàn)了西印度群島。盡管時刻意識到自己可能會犯錯誤是一件好事,但在某些情況下,證據(jù)的可信度實在太高,如果事實表明我們徹頭徹尾地錯了,反倒不合常理。
但回溯更久遠(yuǎn)的宇宙史的時候,我們的信心就會開始動搖了。在大爆炸后的最初幾秒到幾十萬年之間,我們對于時間軸上繪制的內(nèi)容也掌握了相當(dāng)有力的證據(jù)。通過觀察和測量能夠知道,宇宙的膨脹速率以及質(zhì)量和能量的數(shù)量不會與我們計算的結(jié)果有太大的出入。盡管如此,這一時期內(nèi)仍有可能發(fā)生過一些我們尚未得知的重要事件。我們所掌握的有關(guān)宇宙這最初幾十萬年的信息盡管意義重大,但也并非詳盡無遺。
但是,如果回溯得再久遠(yuǎn)一點兒——回溯大爆炸發(fā)生后最初的那幾秒鐘內(nèi)甚至大爆炸后一瞬間發(fā)生的事情,我們手中就沒有任何可供參考的相關(guān)直接觀測結(jié)果了。我們對于這一時期知之甚少,它至今仍然藏身于難以逾越的能量、距離和時間之后。從許多方面來說,我們對于這段宇宙歷史的了解不過是一種基于推斷的、有根據(jù)的猜測。然而,這段宇宙初生的時間顯然是那些最為緊迫且經(jīng)久不衰的問題的關(guān)鍵,了解這一時期發(fā)生了什么對于我們了解宇宙至關(guān)重要。
在這本書中,你將得以一瞥宇宙大爆炸發(fā)生之后最初的幾秒以及更短的時間內(nèi)發(fā)生了什么。在最早期的時代,物質(zhì)和能量的形式與我們今天在宇宙中看到的這些有天壤之別,并且有可能受到某種我們今天還沒發(fā)現(xiàn)的力的作用。或許還會有某些關(guān)鍵的事件或是轉(zhuǎn)變已經(jīng)在當(dāng)時發(fā)生了,但我們目前還對它們一無所知。物質(zhì)之間可能以某種如今已不復(fù)存在的方式相互作用,時間和空間本身可能也與我們今天所看到的樣子不同,在這一時間段中幾乎所有關(guān)于物理學(xué)的一切都與我們今天看到的大不一樣。