前言

部分 宇宙
第1 章 安靜的爆炸
第2 章 月亮
第3 章 太陽
第4 章 我們的天體家庭
第5 章 太陽之外
第6 章 龐然大物
第7 章 銀河繫
第8 章 宇宙盡頭的道牆

第二部分 理解外部空間
第1 章 定律與秩序
第2 章 討厭的石頭
第3 章 一九一五年
第4 章 過往層層
第5 章 膨脹
第6 章 感受引力
第7 章 宇宙學
第8 章 宇宙地平線之外
第9 章 大爆炸的鐵證

第三部分 快
第1 章 作好準備
第2 章 奇特的夢
第3 章 我們自己的時間
第4 章 如何纔能永遠不老

第四部分 躍入量子世界
第1 章 金塊與磁鐵
第2 章 如同海裡的魚
第3 章 躍入原子世界
第4 章 堅強的電子世界
第5 章 一所特別的監獄
第6 章 後的力量

第五部分 到達空間與時間的源頭
第1 章 要自信
第2 章 沒有什麼“什麼都沒有”
第3 章 反物質
第4 章 牆外有牆
第5 章 遺失的過去無處不在

第六部分 意料之外的謎團
第1 章 宇宙
第2 章 量子無限
第3 章 活著，或是死去
第4 章 暗物質
第5 章 暗能量
第 6 章 奇點
第 7 章 灰色就是新的黑

第七部分 邁向已知世界之外的步
第1 章 回到起點
第2 章 許多大爆炸
第3 章 宇宙無疆
第4 章 一片尚未被探索的現實
第 5 章 一個關於弦的理論
後記

第1章 安靜的爆炸

想像現在是一個溫暖無雲的夏夜，你在一個遙遠孤獨的火山島上，圍繞在你周圍的海面風平浪靜，如同內陸的湖泊，隻有極小的波浪衝刷著白色沙灘。周遭一切都是那麼寧靜。你躺在沙灘上，閉著眼睛，被白天陽光烘烤過的溫暖細沙將熱量緩緩地傳遞給空氣，空氣裡彌漫著香甜迷人的異域氣味。

萬籟俱寂。

突然，遠處傳來的一聲動物尖叫讓你一躍而起，你緊張地注視著眼前的黑暗。

什麼都沒有。

剛纔那個發出尖叫的不明生物現在已經安靜下來。說到底，你並沒有什麼可害怕的。對某些動物或魚類來說，這個小島可能隱藏著危險，於你卻完全不同。你是人類，所有捕獵者中強大的一種。你的朋友馬上就會過來與你喝一杯，你們正在度假，所以你躺回沙灘，繼續自己那些作為人類成員的思考。

廣闊的夜空中有無數光點在閃爍。它們是星星。隻需依賴裸眼，你就能在各個方向上看到它們。你小時候就有的疑問再次出現在你腦中：這些星星都是什麼樣的？為什麼它們不停閃爍？它們離我們多遠？現在的你還增添了疑惑：我們真的了解這一切嗎？一聲嘆息後，你再次躺回沙灘，放松自己，把這些愚蠢的問題扔到一邊：這些想法與我有什麼關繫？

一顆小小的流星靜靜地滑過你頭頂的天空，你正要許願，一件不可思議的事發生了：就像要回答你剛纔的問題似的，你一下子穿越了五十億年時光，你意識到自己不再躺在沙灘上，而是處於外太空，漂浮在真空裡。你的視覺、聽覺和感知力都在，但身體卻不見了。你已成仙，隻剩下靈魂，你甚至還來不及回想自己到底經歷了什麼或喊聲救命，因為你現在正處於一種非常特殊的狀態。

在你眼前幾十萬英裡的地方，一個球狀物正從遙遠的星空背景下飛過。它帶著深橙色的光芒，旋轉著朝你飛來。你很快就意識到這個球體的表面是熔化了的岩石，你所面對著的是一顆行星。一顆液態的行星。

震驚之餘，你不由發問：什麼樣的能源可以提供這麼多的熱量熔化這整個世界？

然後，在你的右邊，出現了一顆星球，非常巨大。與那顆行星相比，這顆星星的體積大得出乎想像。它也在旋轉。它也同樣在空間移動，而且看起來它還在變得更大。

那顆行星，雖然離你近許多，現在看起來就像是一個微不足道的橙色玻璃珠兒童玩具，被放在一個體積已經巨大卻還依然以驚人速度變大的球體邊上。與一分鐘前相比，那顆巨星又大了兩倍。現在，它散發著紅色光芒，如暴怒的怪獸般吐出有幾百萬度高溫的巨大等離子火舌，以接近光速的速度掠過星際空間。

你所看到的一切都帶著一種怪異的美感。事實上，你正經歷著某個宇宙中劇烈的事件，詭異的是這整個過程沒有一絲聲音。一切都那麼安靜，因為聲音無法在真空中傳播。

當然，這顆恆星無法維持這麼大的膨脹速率，但事實卻是現在它還在變大。它已經大到了你無法想像的地步，行星已被它熔化，摧毀一切的能量正源源不斷地從那顆巨星上襲來，吹向虛空。那顆星星依然不管不顧地繼續膨脹，直到它原先正常大小的約一百倍，然後，突然之間，它爆炸了，把組成它自身的所有物質送入太空。

衝擊波穿過你幽靈般的身體，然後是塵埃，現在剩下的隻有飄往各個方向的星塵。星星已經不見了，變成了一片壯觀而多彩的塵埃雲，以可與上帝媲美的速度向星際真空中擴散。

慢慢地，非常緩慢地，你恢復了意識，明白了剛纔所發生的一切，你的大腦終於對這可怕的現實有了清晰的認知。那顆死去的星星並不是天邊隨意的一顆普通星球，而是太陽。我們的太陽。而那顆在陽光裡熔化了的行星就是地球。

我們的星球，你的家園，沒有了。

你所見證的是我們的世界末日。這並不是一個想像中的終結，也不是瑪雅文明所作出的牽強附會的毀滅暗示。這是真實景像，早在你出生之前，你所見到的事件發生的五十億年之前，人們就已確信這是終會發生的真實景像。

在你試圖理清思緒時，你的意識又被瞬間送回現在，再次回到了你躺在沙灘上的身體之中。

你的心髒狂跳不止，坐起身來環顧四周，如同從一個怪夢中醒來。樹木、沙灘、大海和微風依然在那裡。你的朋友們正走過來，出現在你的視線之中。剛纔發生了什麼？你睡著了嗎？你看到的一切是個夢境嗎？一種不安的感覺開始在你身體裡彌漫，你不禁自問：這可能是真情實境嗎？太陽真的會在某天爆炸？如果真的發生，人類又會怎麼樣？有人能夠從這種大毀滅中幸存嗎？我們的所有記憶，甚至關於我們自身存在的印跡都會湮沒在浩瀚宇宙之中嗎？

再一次抬頭看著星光照耀下的一切，你竭力想要給自己一個答案。內心深處，你知道自己所經歷的不僅僅是一個簡單的夢境，雖然你的意識已經回來，與自己躺在沙灘上的身體合二為一，但你的確經歷了一次超越時空的旅行，去了一個非常遙遠的未來，窺得了一些本不該示人的秘密。

深呼吸慢慢地讓你平靜下來，你開始聽到一些奇怪的聲音，似乎微風、細浪、小鳥和星辰都以隻有你能聽到的聲音向你輕聲吟唱，突然之間，你聽懂了它們的歌詞。它是一種警告，也是一種邀請。它們喃喃地告訴你，關於人類所有可能的未來，隻有一條小道，能夠指引人類在太陽終將到來的死亡以及其他許多可能降臨的巨大災難之後依然存續。

這條小道就是知識、科學。

它是隻有人類纔擁有的旅程。

也就是你將要走上的那條。

又一聲尖叫劃過夜空，但這次它幾乎沒有引起你的注意。如同在你內心播下的種子正在發芽，你迫不及待地想去了解自己所在的宇宙。

你再一次抬起你謙遜的視線，以一個孩子的目光注視著滿天星辰。

宇宙是由什麼構成的呢？地球周圍是什麼？再遠些呢？我們可以看多遠？我們對宇宙的歷史知道多少？宇宙真有歷史嗎？

波浪輕拂沙灘，和大多數人一樣，你懷疑人類是否能夠真正了解這些宇宙秘密，那些閃爍的群星似乎將你的身體帶入一種半催眠狀態。你能聽到那些正在走近的朋友們的交談，但奇怪的是，你感覺到這個世界變得與幾分鐘前不一樣了。周圍的一切都變得更加豐富和深刻，你的心靈和身體似乎成為某種巨大存在的一部分。這種存在遠大於以前你所能想像的一切。你的手、腿、皮膚……物質……時間……空間……圍繞在你周圍的互相糾纏的各種力場……

一層你從未意識到的面紗顯然已被揭開，展現在你眼前的世界顯出了神秘而出乎意料的真實。你的意識迫不及待地想再次飛往星空，你感覺到一次非凡的旅行正要把你帶到那離你家園很遠很遠的地方。 

第2章 月亮

如果你還在閱讀本書，說明你已穿越進入了五十億年後的未來。無論用什麼標準看，這都是一個不錯的開端。所以你可以自信地說自己的想像力很好。這是至關重要的一點，因為想要了解在二十一世紀初期我們理解宇宙真相的視角，就需要穿越時間、空間、物質、能量，而實現這種穿越所需要的全部技能，就是想像力。

雖然你沒有主動要求，但你還是在偶然間看到了人類，以及地球上一切生命所終將面臨的命運。如果我們不努力了解自然運行的規律，這個命運將成為現實。為了不被殘暴的瀕死太陽所吞噬並得以長期生存，了解如何纔能將自己的命運掌握在自己的手中將是我們僅有的機會。要實現這一點，我們必須揭開自然所遵循的法則，並學會如何利用它們。客觀地說，這是一項艱巨的任務。但在本書接下來的篇幅中，你將會看到至今為止我們已經積累起來的所有知識的大概。

通過在我們的宇宙裡的穿行，你將會了解什麼是引力，原子與其他粒子如何在互不接觸的情形下相互作用，你會發現構成我們宇宙的各種謎團，而這些謎團帶給了我們新的物質與能量。

在你看過所有已知的知識之後，你將躍入未知世界，看看幾位當今世界上聰明的理論物理學家所研究的課題，以及他們為了解釋我們踫巧所在的宇宙中非常奇怪的現實所作出的努力。平行宇宇宙和超維度將出現在那裡。隨後，你的眼睛會被從這些奇跡所激發出來的、人類歷經千年所積累的知識與智慧點亮。你應作好準備。過去數十年的發現改變了我們曾經確信的知識：我們所在的宇宙不僅比我們期待的深邃廣闊許多，更有著超越我們所有祖先所有想像力的美麗。還有一個好消息：我們所了解到的知識已經讓我們——人類——不同於地球上曾經存在過的任何其他生物。這是一件好事，因為其他生物中的大多數都已經滅絕。恐龍曾經統治了地球表面約兩億年，而我們的時代纔過去區區幾十萬年。它們有著足夠時間對環境提出問題並作出一些解答，但它們沒這麼做。它們滅絕了。今天，我們人類至少有希望可以提前探測到威脅地球的小行星並使其轉向。因此，我們已經具有了恐龍所不具備的力量。雖然作為事後諸葛亮這麼說有些不公平，但我們多少可以把恐龍的滅絕與它們缺少理論物理學知識聯繫起來。

現在，你依然躺在沙灘上，雖然，那個關於死亡太陽的記憶還在你的腦中栩栩如生。老實說，你還沒有太多知識，夜空中閃爍的星辰與你自身的存在看上去毫無關聯。塵世間物種的生死對它們也毫無影響。看上去那些在外太空流逝