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,究竟發生了什么?科學家在近幾十年內已經探明,我們生活的宇宙已經誕生了約138億年,但對我們的認知來說,仍有一個大問題并沒有得到清晰的回答,也是普通人會關心和好奇的——在宇宙大爆炸之后短短的瞬間,到底發生了什么,對此,我們知之甚少。本書聚焦于這個問題,介紹了關于宇宙歷史初期的迷人問題,以及其他相關問題,帶領我們梳理了科學家的相關探索,是一場有趣的宇宙創世之旅。
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上,加入了近二十來年的科學前沿進展。
本書篇幅適中,章節劃分清晰,是科普讀物中較為理想的長度和結構。除了目錄編排簡潔明了外,文學性方面作者相當注意。在每章開頭,作者精心挑選了一段物理學家的經典原文,這些話出自愛因斯坦、費曼、開普勒等人之口,是科學家個人情感與學術觀點的綜合體現,既豐富了本書的科學性,也為讀者帶來了文學審美上的愉悅感。
美國芝加哥大學教授,美國費米國家加速器實驗室理論天體物理研究組負責人,經常在BBC及《新科學家》等知名媒體發表文章
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
對于從大爆炸發生后的幾十萬年一直到現在的這段時間中發生過的事件,我們已經掌握了豐富的觀察和測量數據,這些數據讓我們可以自信地說,我們已經對這一部分宇宙史相當熟悉了。如果這一部分的宇宙演化時間表被證明有什么實質性錯誤的話,那么包括我在內的絕大多數宇宙學家都將會感到震驚,因為能夠支撐我們目前對這一段時期的理解的強有力的證據實在是太多了。如果連這都會出錯,那就好比是發現美國歷史上從沒發生過內戰,或是發現克里斯托弗·哥倫布其實是在12世紀登陸了威爾士而不是在1492年發現了西印度群島。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容也掌握了相當有力的證據。通過觀察和測量能夠知道,宇宙的膨脹速率以及質量和能量的數量不會與我們計算的結果有太大的出入。盡管如此,這一時期內仍有可能發生過一些我們尚未得知的重要事件。我們所掌握的有關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,如果回溯得再久遠一點兒——回溯大爆炸發生后最初的那幾秒鐘內甚至大爆炸后一瞬間發生的事情,我們手中就沒有任何可供參考的相關直接觀測結果了。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久不衰的問題的關鍵,了解這一時期發生了什么對于我們了解宇宙至關重要。
在這本書中,你將得以一瞥宇宙大爆炸發生之后最初的幾秒以及更短的時間內發生了什么。在最早期的時代,物質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現的力的作用。或許還會有某些關鍵的事件或是轉變已經在當時發生了,但我們目前還對它們一無所知。物質之間可能以某種如今已不復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于物理學的一切都與我們今天看到的大不一樣。