宇宙学——对宇宙及其演化过程的研究——正处在一个激动人心的时代。作为一份请柬,本书希望能邀请到每一位对宇宙感兴趣的读者,去共同感受这些不可思议的想法和图像,并重新塑造我们对宇宙的领悟。和音乐家为世界奉上华美的乐章一样,本书也希望能为不同层次不同背景的读者,描绘出人类对宇宙的认知。科学,在太多时候被搁置在一个令人望而生畏的小盒子里,再贴上“仅做专业用途”的标签。但这是错误的。无论是娴熟地演奏还是轻声哼唱,音乐都丰富了我们的生活,它能给我们带来鼓励、慰藉和快乐。而当代的科学理念,甚至是一个表面看起来很深奥抽象的学科,也可以做到相同的事——比如宇宙学。

如果你是在书架上随意翻到了这本书,我建议你先翻到书中彩页部分——在正式阅读之前,先从纯粹的美学角度去欣赏它们。事实上,你在任何时候都可以随时返回来欣赏这些美丽的图片。我衷心希望你能和我一样,发现对科学更加深刻的理解不仅不会妨碍我们鉴赏自然的美,反而会丰富人类的体验,尤其是表面之下潜在的情感和细微的玄妙。我也希望你能从一开始就带着问题进入阅读——宇宙学绝对是一个由好奇心驱动的过程。

本书不需要任何专业背景。那些已经阅读过一些相关著作的读者,应该会对本书前三章所介绍的内容感到熟悉。但即使你上一次翻开的科学类书籍还是高中物理课本,也并不会妨碍你的理解和欣赏。(如果真是这样,我相信本书一定会比你上一次的体验要好得多。)

但我还是要提出一个忠告:本书中的某些概念(以及其他基础物理概念),可能在第一次阅读时难以消化,但这不并代表你阅读和欣赏这个题材的能力——这些概念对每个人,包括专业的科学工作者,都是需要认真面对的挑战。与新观念的斗争永远是科学研究的核心所在(其中也有很多乐趣)——秘诀在于千万不要丧失自信。我确信大多数读者都能掌握本书中的主要概念,且远比我在网球场上学会上抛发球的速度要快得多。

本书的目的并不是为了开设一门基础物理课程,我只是希望以它作为一种手段,将读者带到当今科学最扣人心弦的前沿——对宇宙构成的探索。通过一种对爱因斯坦时空理论具体且形象的应用,我们将会在搜索构成宇宙主体的暗能量和暗物质的过程中,获得惊人的进展。我希望你能加入我们。

艾弗琳·盖茨

于美国伊利诺伊州芝加哥市