大爆炸

前言

引言天空的诱惑

第一章万物肇始

大爆炸后10-43～10-32秒

第二章于是有了光

大爆炸后30万～7亿年

第三章演化中的宇宙

大爆炸后7亿～90亿年

第四章恒星与行星

大爆炸后90亿～92亿年

第五章生命的诞生

大爆炸后92亿年到现在

第六章透视未来

现在到大爆炸后187亿年

第七章宇宙的结局

大爆炸后187亿年向前

尾声

实践天文学

天文学家小传

宇宙时间表

名词术语解释

前言

宇宙是什么？天体是什么？成千上万颗星星是什么？它们从哪里来？又往何处去？远古的人类和星空最亲近(那是夜晚没有灯光照耀的世界)，但他们并不了解星星和日月的运行和变化。人类自文明诞生以后逐渐发展了科学技术，但对宇宙的了解仍然有限。400年来无数的望远镜和各种科学仪器指向天空，对天体进行观测、搜索、计量、摄影、分析、研究。直到人造卫星上天，太空时代来临，各种科学探测器飞出地球，从太阳系里发回许多信息、照片、资料，又有多种空间望远镜飞上太空全面扫描各类天体，给人类带来无限惊喜，展示给我们见所未见、闻所未闻的事物和景象，还有许许多多的疑问等待人们去研究。还有宇宙中神秘的暗物质又在哪里？它们又是什么？它们在宇宙中的位置、能量、作用几何？近年来更引人注意的是寻找太阳系外的行星特别是类地行星上可能存在的生命形态和地外文明更是人们的兴趣焦点。虽然地球上的事物演变已经千头万绪，十分复杂，但天上的事，也不能忽视，我们需要去仰望星空，因为地球是宇宙的一员，我们不能不去了解地球的宇宙环境。

《大爆炸宇宙通史》这本书，正是在时间和空间上以大尺度的宏观规模去读宇宙的过去、现在和将来，也就是宇宙演化的全部历史。这本书也是我看到过的这方面的最佳读物之一，它的作者都是这方面的专家，既深入又浅出地把宇宙的故事娓娓道来，更让人高兴的是当今世界的天文科普大师帕特里克.摩尔也是作者之一，那就可知本书的质量和分量了。

这是一本很值得阅读的书，当然也不是轻易就能读懂的，读者起码要有一定的基础科学知识。

在我们银河系中的太阳系里，生命偶然诞生在地球上，又经过漫长的年代终于有了高级智慧生命人类(在宇宙间难道只有地球人最聪慧吗？天晓得！谁又敢说？)。人的个体不大，寿命最长也不过百十来岁，但是通过多少代人的努力探索特别是借助望远镜发明400年来科学的迅速发展，人类探索宇宙的广度和深度及其速度都达到了空前的程度，所以2009年被联合国宣布为“国际天文年”。通过科学和技术的协力，才能有足够的研究成果提供给科普作家写出这类宇宙演化史的著作。就以本书为例，作者都是这方面的专家和能手，甚至还有科普大师，他们能把如此复杂而漫长的以十亿年百亿年为尺度的宇宙演化史，通俗有趣地纳入这本不太大的书中。如果能通晓这本有趣的宇宙史的话，你就会了解人类在宇宙中的位置以及探索宇宙的意义。在人类短促的科技发展道路上，居然能从一百几十亿年前的创世时代跨越到文明昌盛的现代，而且还能展望几十亿年以后的未来图景，这实在是了不起的事情。

本书的作者之一是帕特里克.摩尔，他是令人尊敬的把一生全部献给天文学的传播和发展的当代科普巨人之一，不止在英国，在全世界他都是一位科普明星！1995年我去参观美国帕洛马山天文台著名的5米直径的海尔望远镜时，天文台的展厅中播放的生动说明就是帕特里克.摩尔亲自讲解的。5米巨镜不但是美国的国宝，也是世界级的科技成就，是人类探索宇宙的_个里程碑，而介绍这架观天巨镜的人，不是美国人，而是英国的帕特里克.摩尔！在20多年前我曾有幸和他通信，得益良多，也从他和他的朋友处了解到他的一些情况：他一直独身生活，进行了大量科学活动，编著了许许多多、各式各样的天文科普书刊，他也是BBC的明星。他身材魁梧，但要把他所有的编著书刊都叠加在一起，肯定要超过他的身高好多，可以说是著作超身。他还是一位音乐爱好者，并会作曲。他今年86岁，仍然活跃在群众中。

本书还有一大特点就是真正的图文并茂，书中附有大量大幅的色彩绚丽的天文图片，很多是别处未见的，均是精心挑选出来的。

2009年是国际天文年，本书的中文版的翻译出版是对国际天文年的一份献礼。

我还想借此机会和读者谈谈我对这本书的看法。对一般读者来说，能全部读懂而且有所领悟和感到乐趣那当然是最理想的。但是有些读者可能不会一下都读懂，也可以把喜欢的容易理解的部分先读，以后随着自己科学基础知识的增长，自然会把这本书消化。那么漫长的宇宙演化全史，不可能那么快地全部理解。我还建议，如果需要，可以顺便去读一两本有趣的较全面的天文科普读物(这类读物书店里多的是)，这样也有助于读懂本书。

本书中讲认识星座的那部分以及所附的星图有些过于简单，对此有兴趣的读者可以看看图文并茂的谈星座的书以补此书的不足。

也许有的读者会有疑问，这本书里某些章节所论述的过去和未来的图景是否可信？是否是宇宙演化的必然途径？宇宙在数以十亿百亿年计的漫长岁月中演变，宇宙间的任何生命或智慧生命都是绝对无法看到它的全程的，甚至去研究和推论宇宙的演化历程也都是十分艰难的。在宇宙间也许有些智慧生命所达到的科技程度远远超过我们，也许他们有和我们地球人完全不同的展望和结论，这也未可知。

从现实意义上说，那137亿年以前也好，50亿年以后也好，对我们现在的“地球.人类.社会.个人”都没有太多的影响和关系。在我们的现实生活中，只有尊重自然界的客观规律，爱护环境，保护地球，建设我们的家乡和祖国，才能对人类作出有益的贡献，才能有一个和平共处，和谐共有的人类大家庭，才不至于把在宇宙中不断运行的美好地球破坏摧残，自毁家园。我想这应该是我们读过本书，获得更开阔的视野和更新思想之后应有的积极态度。

后记

当我应广西科学技术出版社的盛情邀请，组译这本书的时候，我粗略地把原书翻阅了几遍之后觉得书的内容丰富，材料新颖，图片精美，是当前关于宇宙演化史的较全面又通俗的佳作之一。但是我个人对这方面的知识知之甚少，幸而我有一些年轻的同行，他们大多具有博士学位，是年富力强的后起之秀，也都在北京天文馆工作，也大多是天文爱好者出身，有实地的天文观测和天文科普工作的经验，足以承担这个任务，因而我才敢承诺了组译的托付。书中的前言和第一、二、三、四章由曹军翻译，第五、六、七章由李鉴翻译，张子平和我负责实践天文学的部分，陈冬妮负责科学家小传和名词术语解释的部分。全书译成后，我通读了全部译稿，做了少量的修改、补译。全书涉及天文、地球科学、生物、数学、物理、化学各个方面，虽已在译稿的校改中尽力而为，但还是难免有所疏漏，希望读者给予指正，以便在再版中加以完善。

最后还要感谢李星燕、李星玉、张宇申、刘国英几位亲友，感谢他们在前一阶段我的健康状况欠佳时对我工作的支持和协助。

李元

2009年9月于北京

时年84岁

　　关于宇宙演化史主流观念最全面、最通俗的佳作！揭示了宇宙所具有的超乎寻常的秘密！　　本书以现代科学研究的最新成果为基础，运用精美的语言和画面，从大尺度的时空描绘了宇宙的过去、现在和将来，展示了宇宙演化的全部历史，是当今有关天文学的最佳大众读本。　　英国皇家学会安万特奖提名作品！英国泰斗级天文科普大师帕特里克.摩尔等精心打造！翻译由中国天文馆事业的先驱者奖状获得者李元担纲，中国科普作家协会理事长刘嘉麒真诚推荐。　　为什么会选择“大爆炸”这个题目？为什么背景截然不同的三个人会聚集到一起，满怀热情地花费两年时间，反复推敲，完成了这部关于“大爆炸”的著作？因为他们相信，每一个聪慧而好奇的人都应有机会听到它这个用一种通俗易懂的语言来讲述的奇异故事。这就是“宇宙通史”其中的理论只是在最近才开始被人们所接受。　　这是一场“大爆炸”！空间、时间、物质以至宇宙都诞生在137亿年前。从这个不可思议的渺小的起始，以令人难以置信的速度膨胀着。布赖恩.梅、帕特里克.摩尔和克里斯.林陶特一起解释了这一切是如何发生的：从空间和时间开始存在的那一刻，到第一批恒星、星系和行星的形成，以及人类演化到能够反省自身的来历和归宿；在此之后，直到无限遥远的未来，那时地球早已被变成红巨星的太阳所吞没。这个故事是用清晰而直截了当的词语讲述的，严格按照事件发生的顺序，没有用到晦涩的数学。　　“大爆炸”是一个引人入胜的故事。这是一部虚构的小说吗？作者们希望不是，因为它是建立在像阿尔伯特.爱因斯坦、斯蒂芬.霍金这样的伟大科学家们毕生的研究工作的基础上，其中也包含着我们这个地球成千上万个杰出头脑的贡献。　　一起来欣赏这个故事，并让你的想象飞翔吧！