致讀者

您解釋的時候，我都聽得懂，但是讓我復述給朋友們聽，我就什么都說不出來了。

我可是經(jīng)常聽到這樣的話�。”M管一位科學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，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)的結構——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目眩了。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�子構成的，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構化的分子，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聯(lián)起來。這樣的任務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系，所以當我們足以用來應付日常生活的認知愿意挑戰(zhàn)更高難度的事物時，我們應該為此感到高興，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家提供了一個重要視角。將科學的細節(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上的世界觀。面對公眾做一場以科學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。你要設想，存在的事物遠遠超過你的所見、所聞、所感與所觸；設想一下，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！

科學家和公眾探討基礎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。所以作為科學家的我們，應該盡可能激發(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“這跟我又有什么關系呢”的思維孤島；最理想的情況是科學家成為向?qū)�，帶領游客（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。”想必這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，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險：科學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