序 關于宇宙的故事

《霍金的宇宙》是一本不可多得的有關現代物理和天文學發展歷史和前沿的科普讀物。作者的筆調深入淺出，用講故事等形式介紹了這兩門重要學科的發生、發展和當今的研究前沿。書中沒有一般教科書中那些令讀者容易糊涂進而困倦不堪的符號和公式，但物理原理和自然真相卻被介紹得非常清楚。因此凡是具有高中文化水平的讀者均可在閱讀故事的過程中了解現代科學發展的過程和規律，并進入到當今物理學和宇宙學的前沿陣地。對于人們閱讀當代科技新聞和了解科學家們究竟在做些什么和這樣做的可能結果與意義將大有裨益，同時可以清楚地看到科學與宗教的差異，還能由此洞察科學與迷信之間的截然不同，并自覺地選擇科學而遠離迷信。由于中譯本的譯文語言淺顯生動，具有初中文化程度的人們也可以讀懂其中大部分內容而充分受益。

該書作者是西方科普作家，他不僅推崇數學的威力和美妙，更處處引證實際觀測結果作為理論可信的基本條件。這一點可說是近代科學發展的基本路線和基石。

由于作者并非專業天文學家，書中極個別說法須加以修正或說明。比如現代恒星演化理論認為小質量恒星的演化一般不能達到合成鐵元素的地步，而是依質量由小到大在某一階段上停止氫燃燒、氦燃燒等逐漸向重元素遞進并終結于白矮星等。它們的核心實際上是密度遠遠大于鐵的簡并粒子組合體，在最后冷卻時也不會成為鐵疙瘩。對于大質量恒星，它們核燃燒的最后產物是鐵，但是也不會留下一個鐵疙瘩，而是要發生超新星爆炸并最終塌縮成中子星或黑洞。至于比鐵更重的元素的合成就必須經由別的途徑了。另外要注意的是，現代物理學中的“真空”概念并非意味著絕對的“無”，那里是能量的世界。能量可分為引力能和動能，二者的符號相反因而可以相互抵消而使得系統的總能量為零。

多宇宙問題實際上只能是一個哲學問題，因為對于其他的宇宙我們是無法進行觀測的，因此也就無法以自然科學的研究方法來判斷它們是否真實。而我們的這個小宇宙要服從人擇原理，所以有了我們現在看到的情況（也就是說只有我們現在看到的這種宇宙才能允許發展出會思考的人類）。我們人類的存在是宇宙十分短暫的一瞬間，但是我們在發展中認識了自然，也認識了自己。這是閱讀本書時應當記住的一個線索。

蔣世仰

中國科學院北京天文臺博士生導師