前言

為何要為宇宙作傳？

　　30多年前，當我開始寫科普讀物的時候，在我看來，我面對的是明確的事實，就像牛頓定律、大陸在地球表面漂移、恒星通過內核深處的核聚變過程釋放能量等如此種種的科學現象一樣。后來，當我越來越多地轉向科學史與傳記，發(fā)現科學探索都必然在一定程度上具有主觀性，而且可以從多種角度進行闡釋，這引起了我的興趣。我們不可能寫出惟一正確的科學史（或其他任何史），因為我們并不擁有所有的事實；我們必須通過猜測填補空缺，即使這種填充是在進行了深入研究，并且充分利用我們擁有的所有事實的基礎上作出的。同樣，也不可能寫出關于某個人的惟一正確的傳記（即使那人現在還活著），因為人的記憶總會出現差錯和遺漏。再后來，我認識到，在嘗試撰寫宇宙的歷史或傳記的時候，也會受到同樣的限制。雖然我們知道自大爆炸發(fā)生以來關于宇宙的許多演進歷程，而且在某些情況下還相當精確，但是這些知識中總是存在空缺，此時就必須通過猜測來弄明白期間發(fā)生了什么。所以，對于宇宙，永遠不會有單一而明確的歷史或傳記，而只會有不同的，或多或少帶有主觀性的關于其歷史的闡釋。

　　這使我想到，我可以使用傳記的手法，寫下宇宙的起源、演變和它未來可能的命運。我可以提出有關這一主題的基本問題，盡自己所能回答它們，并在空缺的地方基于我的學識進行猜測。宇宙是如何開始的？構成我們的物質粒子從何而來？星系從何而來？恒星和行星是如何形成的？生命是如何開始的？對這些問題，我們只有臨時的答案（有些比其他更臨時）但是在接下來的十年內，這些答案都有可能隨著科技的進步得到顯著的改善。我們所擁有的臨時答案，已經比沒有答案要好得多了；此外，這些答案是如何獲得的，本身就是值得討論的話題，而且它們有可能在未來的十年里成為報紙的頭條消息。

　　當我在寫自16世紀以來的科學史的時候，我用的是與本書不同的傳記方法，關注的是科學家個人的生活和成就。本書寫作之初，我也曾打算使用那種方法，希望通過關注個人的貢獻，使大家了解現在的科學研究的方式。但是現在的科學家進行科研的方法已經完全不同了。我拜訪的科學家越多，就越是意識到，僅僅在我個人的一生中，科學研究就已經發(fā)生了極大的變化。如今，物理學中，單個的科學家一般都關注相對較小的問題，而且是在相當大的工作團隊中做研究，因此往往很難確定個人具體的貢獻，也很難說少了哪個人或換上別人某個科研項目就不會成功。整體已經大于各部分之和，這就是如今物理學界的現狀，它告訴了我們周圍的宇宙為何是如此的形態(tài)。這個故事最吸引人的地方，就是生命起源之謎現在完全屬于物理學的范疇（而且它已經不像以前那么神秘了）。

　　只有在拋開個人的貢獻，學會總攬全局之后，這一成就的真正規(guī)模和意義才變得那么明顯。這將是一個有趣的科學傳記，但它是關于宇宙本身的傳記，而不是關于探索宇宙目前余下的奧秘的人的傳記。由于宇宙的生命還遠遠沒有結束，我選擇的時間段是自宇宙初始之時，即眾所周知的大約140億年前發(fā)生大爆炸之時，到地球上生命開始出現，即距離大爆炸100億年后。此外，我也忍不住要一窺未來，看看地球以及整個宇宙有何種命運，這一話題想必是我們星球上的居民都關心的。

　　這個故事的輪廓，其中的一部分此前也已經勾畫過，但是21世紀科學的特點在于，它已經為當初的輪廓填充上了精確的內容（有些還隨時在發(fā)生顯著的變化），確定宇宙的狀態(tài)的關鍵數字，已經精確到了百分之幾，甚至是百分之一。同時，宇宙理論的全景中，有一部分顯示出已經達到了驚人的精度，例如，在實驗室測量到的中子的屬性（原子核的一個組成部分）與大爆炸中發(fā)生的事件，以及現在在恒星中發(fā)現的氦的數量都密切相關。反過來，恒星中氦的量，影響到了我們大家身體中的化學元素的生產，并且與生命的起源產生了聯系。這是我將本書稱作傳記而非歷史的另一個原因。它涉及生命的起源，并回答了我們自身起源的根本問題雖然在最初的章節(jié)里這并非那么明顯。

　　這本書是宇宙的一種傳記，而非惟一正確的宇宙?zhèn)饔洝５�盡管它在一定程度上包含假想的成分，但我希望大家不要將其看作完全是我個人的幻想而棄之不顧。書中的事實遠超過假想。像所有優(yōu)秀的傳記作者一樣，在描述關于宇宙的這一新的認識，并探討我們在其中所處的位置之前，我需要先敘述一下物理學家對宇宙的運行方式確切了解些什么，并強調一下我們認為自己了解的，以及我們以為自己了解的之間所存在的區(qū)別。

　　約翰·格里賓

2006年5月