本書主要介紹宇宙是怎樣形成的：我們如何發現大爆炸，能量如何成為物質，一系列物理定律如何使得物質相互作用產生了恒星、星系和生命，以及宇宙的未來是終結還是重生。如果宇宙不是我們想象的存在，那么它的逝去并不會讓我們對生命的存在感到迷茫。
我們發現大爆炸，放棄了宇宙靜止和永恒的觀點。
批物質粒子怎樣形成，正是它們構成了我們的宇宙。
基本作用力創造批復雜的結構，點燃批核火焰，促使宇宙擺脫黑暗。
恒星作為宇宙壓力鍋烹飪出一些重元素來，坍縮星體造出了黑洞。
培植幾個大星系，并由黑洞經營我們的宇宙園地。
黃色太陽作為熱菜，獻上我們的招牌菜——地球，并準備生命的配方。
估量宇宙萬物的結局，從宇宙切割出奇點并創造一個多元宇宙。
講宇宙的圖書有很多，而我們之所以選擇引進這本書，是因為它的圖文確實足夠突出，作者對知識點取舍得當，深入淺出，讀起來通俗易懂且十分有趣，足以讓我們解釋給別人。
醒目而的配圖，幽默而博學的故事，科學插圖畫家本 吉利蘭用親切的語言告訴我們，宇宙從大爆炸開始，時間由此開始，并帶領我們一直到現在。
當你想捧讀這本書時，一定是對廣袤的宇宙充滿了好奇，那么這本書對得起你的這份探索精神，它一定會滿足你對宇宙的想象和知識需求。
數次調整排版，整體精心設計，UPM芬歐雅光紙全彩內文，參照原版圖書調色印刷，從內容到載體都物有所值。
本 吉利蘭 Ben Gilliland
本 吉利蘭是一位獲獎的科學作家和插畫家。他于2005年開始為英國《地鐵報》的通俗宇宙科學專欄寫稿，為大眾講解科學知識，并因此赫赫有名。2013年他獲得了Arthur Clarke爵士太空成就獎。
引
第1章 我們怎樣發現大爆炸
第2章 宇宙誕生
第3章 我們怎樣發現原子
第4章 作用于宇宙的力很強
第5章 恒星誕生
第6章 恒星的一生和死亡
第7章 會見星系園丁
第8章 烹煮太陽系
第9章 終結還是重生
名詞注釋
索 引
致 謝
你本身的奇跡 / 引
當人類首次考量自己的生存狀態時，他面對的是一個環境惡劣的世界。早期人類以游獵方式按小型部族群居，無從把握自己的命運，所以他們設想自己的命運掌握在諸神手中。不管怎么說，把希望寄托于神跡，對于短暫而艱難的生涯來說，總比徒然悲嘆要強。后來科學逐漸萌興，通過搜集證據和驗證想法，發現了支配宇宙的自然規律和機制。只要正確地運用雄辯的思想、證據和實驗，即使奇跡也能解釋。
隨著科學破除了迷信的神跡，它揭示了一切奇跡中較大的一個——你本身的奇跡。你的旅行開始于約138億年前時空存在之前的那個時候，時間就從那時開始。在一無所有的某個地方，即將開始的宇宙中可能存在的一切都擠壓在一個比最小的粒子還小的所在。后來(原因尚不明白)所有這潛在的一切都在一次勢不可擋的“大爆炸”中釋放出來了，宇宙由此誕生。起初的宇宙是超高溫的等離子體，就像一鍋沸騰不已的熱湯，逐漸膨脹并冷卻，隨著這一進程，從這鍋湯里首批粒子結合生成。所有這些粒子以物質和反物質的兩種類型產生。如果說物質和反物質是等量地產生的，那么在后來確實發生的兩者互相湮滅的連鎖反應中，宇宙本來會消失殆盡。可是由于我們尚不知道的原因，物質的數量稍稍多于反物質，于是宇宙(連同潛在的你)便得以存在至今。
不過你的存在還不是一個唾手可得的結論。隨著宇宙的膨脹，物質向四周擴散。要是物質分布得十分均勻(就像把水倒進一個水桶)，那么它將永遠保持那樣的狀態。幸好膨脹的宇宙并非均勻，在局部區域物質稍微密集些，引力便大行其道。越來越多的物質被吸引在一起形成了氣態星云，星云坍縮產生了足夠高的熱量和壓力，觸發了核聚變反應，使首批恒星閃耀光芒，而且把原子壓縮在一起產生了多種重化學元素，而你正是由它們構成的。
如果所有這些化學物質都封閉在恒星內部，那也沒有用處。幸運的是這些早期恒星質量真大，而大質量恒星則是短命的，所以當恒星在煉成這些重元素后，作為超新星而爆發——把這些可再生的種子灑向宇宙的四面八方。如果物理定律稍微有些不同，這些恒星的質量就不會那么大，大到足以“砰蓬”爆發，那么構成你身體的化學元素只煉到一半，而且只能永遠鎖藏在一個個冷卻的碳團里(指白矮星 ——譯注)。幾十億年以后，經過幾輪核聚變反應的循環，星系形成了，宇宙還存在著，稱為銀河系的一個星系將要見證隨后的奇跡。
大約在45億年以前，在一顆不起眼的恒星周圍，有一顆行星從塵埃和冰塊盤旋著的星周盤里凝聚而成。它有些不忍卒睹——只是一個有金屬沉積、被燒焦的熾熱熔巖球——但是它畢竟已經形成，而且與恒星的距離幾近。它離得不太近，避免成為熱不可耐的火爐，也離得不太遠，不致成為大而無當的冰塊。正是在這顆行星上生命應運而生，這看似代表了的機遇，而且似乎造就了一個很大的奇跡。
真正的奇跡來自于一個火星大小的行星狀天體，它猛撞我們的幼年行星，把很大一團巖態物質拋向太空。這就形成了月球。生成月球的這次撞擊也讓地球自轉軸歪向一側，這就意味著太陽的能量不致于集中投射到單一區域，而且月球的引力也阻斷了地球繞軸的無序晃動，這使得地球的氣候穩定，阻止了氣候的劇烈動蕩(而這可能滅絕生命)。月球的誕生使地球成為生命的理想搖籃，但還不止于此，月球的引力推動著地球的海洋，潮汐日復一日地沖刷著今日大陸的海岸線。可能正是這種潮汐作用反復而有序地出露又淹沒海灘，才是促使生命進化的首要原因。
對你來說這是的奇跡……。這些首批單細胞的生命體，不論是什么機制導致它們演化，我們的祖先總來自它們之中。當你今天坐在這里讀著這本書的時候，你和這些微小的浮游生物之間曾經存在一條連綿不斷的紐帶。38億年以來，咱們祖先中的每一代都長時間地生存過，足以把它們的遺傳因子留傳給下一代。這是多么不可思議，經過近 40 億年來的物種滅絕、弱肉強食、疾病流行、社會劇變、戰爭殺戮和饑荒肆虐，一條連綿不斷的生命之鏈通向于你。
這就是我所稱的奇跡。
在這本書里我們將描繪能量怎樣成為物質，一系列物理定律如何導致物質相互作用，產生了恒星、星系和你。我們還將描述一些科學發現和突破，它們幫助我們理解宇宙是怎樣形成的。
怎樣測量宇宙 / 第1章 我們怎樣發現大爆炸
即使近如19世紀，你也很難強求天文學家告訴你天體的距離，盡管它們可能較近，諸如火星和金星之類；至于更遠的恒星和星云，那只能靠猜測了。
正如我們所見，17世紀望遠鏡的發明開辟了天文觀測的新前沿——曾經難用肉眼察覺的針尖大的光芒頃刻間被發現原來是行星、衛星和彗星。即使我們能直觀地看到宇宙在眼前膨脹，問題仍在于科學家們既不能跨步子測度或拉卷尺丈量，也不能像鬧市中的測工用“計里程車”之類的工具去測定天體之間的距離。那么他們是怎樣測量空間距離的呢？
視差角
對于較近的物體，用一種稱為三角視差的數學上比較簡單的方法就能得到答案，為了不使你因回想起學校里學習幾何而產生恐慌，我們就只稱它為“視差測量”(上世紀70 年代有一部精彩的科幻驚險電影曾經涉及到它，你是否想到啦？)
現在，你只要按下述簡單步驟去做，就能看到視差效應：
1.豎起一根手指離開你的鼻子幾英寸(1英寸=2.54厘米)，閉上一只眼睛。
2.注意你的手指相對于背景物體的位置。
3.現在閉上這只眼睛，睜開另一只眼。
[如果你是賽克洛普斯(希臘神話中的獨眼巨人——譯注)這個門道就行不通了]，于是你將看到你的手指似乎跳到了別的位置。
之所以會有這種“跳躍”發生，是因為兩只眼睛有幾厘米的間隔，每只眼睛從稍微不同的方向去看這只手指。 (豎手指的視差實驗不宜在公共場所去做， 因為豎起手指并夸張地眨眼的行為會引起誤解。)
通過測量這一視差運動并應用簡單的幾何關系就能測定比如手指到你鼻子的距離。
同樣的方法也能用于測量很遠物體的距離，例如山脈、月球、行星，甚至星系。很可惜(可能毫不奇怪)距離越遠，視差運動越小，于是距離也就更難以測定。
再次伸出那根手指，并把它一下放回到你的鼻子跟前。現在，再次睜開并閉上你的眼睛，但是這回請把你的手指慢慢地向前移去。隨著手指的前移，你會看到視差變得越來越小。這是由于(除非你碰巧是條雙髻鯊)你的雙眼靠得很近，而隨著手指移開，眼睛看向手指的角度之差逐漸減小。
當天文學家用視差法測量空間天體的距離時，情況也一樣。為了測量到月球的距離(只有40萬千米)，天文學家要把他們的“眼睛”(也就是兩架望遠鏡)放到幾千英里(1 英里=1.609千米)開外。但是，即使為了測量最近行星火星和金星的距離，也要棘手得多。
即使把望遠鏡放在地球相對的兩頭( 約1.2萬千米)與到火星的驚人距離(離地球最近時達5600萬千米)相比，形成一個非常尖細的三角形。但是，雖然角度極小，還是能夠測量的。
當天文學家用視差法測量空間天體的距離時，情況也一樣。為了測量到月球的距離(只有40萬千米)，天文學家要把他們的“眼睛”(也就是兩架望遠鏡)放到幾千英里(1 英里=1.609千米)開外。但是，即使為了測量最近行星火星和金星的距離， 也要棘手得多。
即使把望遠鏡放在地球相對的兩頭(約1.2萬千米)與到火星的驚人距離(離地球最近時達5600萬千米)相比，形成一個非常尖細的三角形。但是，雖然角度極小，還是能夠測量的。
