致讀者

您解釋的時候，我都聽得懂，但是讓我復(fù)述給朋友們聽，我就什么都說不出來了。

我可是經(jīng)常聽到這樣的話��！盡管一位科學(xué)家并不會被公眾用類似這樣的話活活淹死，但他也不得不面對一個事實：最新科研成果的復(fù)雜內(nèi)容總是難以清楚、有效地傳達給普通民眾。想要通過既引人入勝又能確保內(nèi)容翔實的方式讓民眾了解科學(xué)，往往會以失敗告終，因為恰恰是人們最想了解的那些宏觀和微觀問題——宇宙整體和物質(zhì)的結(jié)構(gòu)——將我們引入了難以名狀的深淵。

在我們被這些難以理解的抽象理論困擾之前，讓我們先把握住頭頂上這片深邃的、滿是星辰的天空吧！至少星空中的這些氣態(tài)星球閃耀著的光芒，還沒有完全超出我們的想象。然而一旦要弄清楚各種數(shù)字時，就有不少人開始頭暈?zāi)垦Ａ�。一顆氣態(tài)星球，質(zhì)量是地球質(zhì)量的數(shù)十萬倍1、半徑有70萬千米、在內(nèi)部核心處將原子核相互融合——這簡直難以想象。即使是一架現(xiàn)代的大型噴氣式飛機，環(huán)繞這樣的龐然大物飛行一圈，也起碼耗時數(shù)月。在我們的銀河系中，這種體量的氣態(tài)星球應(yīng)該有上千億個，而基于這一數(shù)量星體的空間維度，是不是又會延伸出數(shù)十萬光年？不行，再這么追究下去的話可就離清晰明了越來越遠了。

宇宙的形成、旋渦星系、分子云、恒星爆炸的殘余物，這些都是相當(dāng)美妙的。通過望遠鏡傳遞回來的圖片給每一位觀察者帶來了視覺上的享受，于是出現(xiàn)了許多關(guān)于地外那些數(shù)不清的、變幻莫測的神秘現(xiàn)象的猜測，特別是在廣袤浩瀚的時空深處出現(xiàn)不可思議的現(xiàn)象的時候。對于這些維度的思考，我們是不能期待在短時間內(nèi)找到答案的，因為信息抵達我們可以認知的現(xiàn)實邊界是需要時間的。這就像陽光，當(dāng)它抵達我們眼睛的時候，其實距離從太陽發(fā)射出來已經(jīng)過了8分鐘。宇宙中切實發(fā)生的種種和人類的感知并不是同步的，科學(xué)家要想讓大眾了解這一事實，就不得不面對一張張疑惑的面龐。要怎樣才能讓門外漢相信，他們有時觀察到的天空中的物體其實早已不復(fù)存在了呢？比如今晚看到的距離我們最近的一顆恒星所閃耀的光芒，卻有可能是我們最后一次見到，因為它可能在幾年前已經(jīng)爆炸摧毀了。要怎樣才能讓依賴6種感官的人類相信眼前的所見所聞，其實早已發(fā)生呢？

更為瘋狂的還有物質(zhì)的內(nèi)部變化。與地球上的其他物質(zhì)一樣，我們?nèi)祟愐彩怯稍�子�?gòu)成的，而原子的渺小程度是我們無論如何都難以想象的。如果從我們的食指上面取1克物質(zhì)，組成它的是皮膚里高度結(jié)構(gòu)化的分子，而這些分子又由大約1024的原子組成，每一個原子又是一個極其空蕩的空間，里面只有一層極薄的、近乎隨機分布的電子云，和一個微小的不能再微小的原子核；仔細觀察原子核的話，會再一次的發(fā)現(xiàn)里面什么都沒有。哎呀，到底要怎么向各位解釋這一切呢！

除此之外，還有對人類常識最大的挑戰(zhàn)：如果要探究宇宙及其存在，就必須時常將宏觀世界與微觀世界關(guān)聯(lián)起來。這樣的任務(wù)要兼顧趣味性是非常困難的。又或者并非如此，我們在探索這些復(fù)雜的時空邊界的問題時，不妨也顧及一下人類的內(nèi)心特質(zhì)：為了身心健康，還是給這個紛繁復(fù)雜的世界增添幾分幽默吧！宇宙和物質(zhì)的抽象模型的不合理性已經(jīng)眾所周知，但這些和我們的日常生活都沒有太大關(guān)系，所以當(dāng)我們足以用來應(yīng)付日常生活的認知愿意挑戰(zhàn)更高難度的事物時，我們應(yīng)該為此感到高興，而且我們已經(jīng)取得了巨大的成功。成功的原因是什么呢？為什么作為自然一部分的人類，不僅能自問什么是大自然的本質(zhì)，還能夠找到自身可以理解的答案呢？

這為那些打算面對公眾的科學(xué)家提供了一個重要視角。將科學(xué)的細節(jié)如實地展示給大眾，并不單純是為了讓大家理解究竟發(fā)生了什么，更多的是為大家提供理性分析問題的能力，以及塑造理性意識的可能性，這就對我們的基本能力提出了挑戰(zhàn)—拋開我們最熟悉的感官與建立在此基礎(chǔ)上的世界觀。面對公眾做一場以科學(xué)為主題的演講可能因此成為一次思維能力的盛宴。不要只相信你的眼睛和耳朵，不要只追求直接的了解及話語表達出來的意義。你要設(shè)想，存在的事物遠遠超過你的所見、所聞、所感與所觸；設(shè)想一下，你想象中的事物也可能真實存在。盡管并不是你的所有想象都真實存在，但的確有不少想象中的事物是存在著的！

科學(xué)家和公眾探討基礎(chǔ)性問題時是可以站在同一個高度的。這就像一個在家里彈奏鋼琴的音樂愛好者，他在聆聽音樂大師的演奏時會感到開心，并且能從大師的演奏中感受到音樂的美妙，而愛好者本人并不需要成為一名作曲家或者某一種樂器的行家。所以作為科學(xué)家的我們，應(yīng)該盡可能激發(fā)公眾的思考。如果我們成功了，也就是成功地搭建了一座橋梁，連通了名為“這跟我又有什么關(guān)系呢”的思維孤島；最理想的情況是科學(xué)家成為向?qū)�，帶領(lǐng)游客（公眾）暢游在抽象模型的迷人世界之中。

在與約瑟夫的對話中，我的想法比以往進一步深化、具體化了——可以說逼近了我想象力的極限。我們將熱情高漲地為大家講述時間邊緣的偉大故事、基本粒子的深奧莫測、宇宙的物質(zhì)循環(huán)，以及宇宙的起源。讓我們拭目以待，看看你能否在閱讀本書之后向朋友們講述書中的內(nèi)容吧！

哈拉爾德·萊施（Harald??Lesch）

2014年秋

成功就像一幅馬賽克拼圖，需要許多個體的參與。

——弗朗茨·施米德貝格爾（Franz??Schmidberger）

在一個寒冷的冬日，我和哈拉爾德在錄音棚里面對面坐著。哈拉爾德那番鼓舞人心的話語至今回蕩在我耳邊：“不用太緊張，我們就是聊些簡單的東西�！毕氡剡@是他對我這個媒體新人的一番安慰吧，要知道，我可是需要跟行家直接交流的。

我們計劃用60分鐘談一談“理解宇宙”這個主題。哈拉爾德自稱??“不能自拔的雄辯家”，于是乎在我們開始之后，不知不覺就過了260分鐘，并且不知道什么時候能停下來。我們非常感謝制作人赫伯特·倫茨（Herbert??Lenz）先生，他有著高度的靈活性和耐心。在增加了一場錄音之后，這本音頻書終于圓滿完成，所有人都對此充滿信心。

隨后，音頻的文字部分交由卡羅琳娜·豪特（Carolina??Haut）處理，她非常貼心地完善了我們的口頭語。美國國家航空航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）的諸位同人十分慷慨地提供了大量最新圖片資料。我們共同的朋友約恩·米勒（Jörn??Müller）以他的專業(yè)敏感度為本書把關(guān)，并對需要補充說明的部分提出建議。

我們的對話圍繞著3個主題：大爆炸假說、宇宙的研究現(xiàn)狀及生命現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀。這3個主題的難度各有不同，一定程度上相互獨立。如果你覺得大爆炸模型的理論背景太過晦澀難懂，大可隨時直接跳至《宇宙》這個章節(jié)。

大量的反饋信息也鼓勵了我們，感謝為我們提出建議和意見的所有朋友，我們已經(jīng)處理了各位的反饋并將本書更新至第3版。第3版保留了原有的整體內(nèi)容，在數(shù)據(jù)和研究現(xiàn)狀方面做了更新，并增加了第4個重點，即理論物理學(xué)的邊界問題。

我們希望你也能跟我們一樣享受接下來的對話，并邀請新的朋友加入。但還是得提醒你注意一個風(fēng)險：科學(xué)的魅力就好似特洛伊木馬，借助它可以深入思維之中。目前宇宙的平和狀態(tài)，與從大爆炸開始到現(xiàn)今的發(fā)展有密不可分的聯(lián)系，并且決定了生命現(xiàn)象及我們自身的存在，如果意識到這一點，你也許會用新的視角看待這個世界。可別說我們沒有提醒過你哦！

約瑟夫·M.加斯納（Josef??M.??Gaßner）

2015年秋