神秘的宇宙

前言

蘊(yùn)藏著無(wú)窮奧秘的宇宙無(wú)論在時(shí)間上還是在空間上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于我們?nèi)祟愃軌蛴H歷的范圍。盡管如此，地球上的人類仍然可以越來(lái)越深入地了解宇宙。在波瀾壯闊的宇宙實(shí)驗(yàn)室中隨時(shí)都在發(fā)生著在地球?qū)嶒?yàn)室里所遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的各種極端物理?xiàng)l件下的天文事件，這使得天文學(xué)永遠(yuǎn)是培養(yǎng)青少年好奇心的最好的題材。大家手中的這本《神秘的宇宙》（英文原名cosMos）是世界天文科普史上最為成功的著作之一。也許單純地用“科普讀物”這個(gè)詞已經(jīng)不能準(zhǔn)確地形容這本書。作者在書中通過(guò)諸多不同領(lǐng)域的史料不僅對(duì)天文學(xué)中最為本質(zhì)的問(wèn)題進(jìn)行了深入淺出的介紹，同時(shí)也特別地對(duì)人類本身的問(wèn)題進(jìn)行了涉及和討論。天文所推崇和培養(yǎng)的精神包括對(duì)教科書和其他書本內(nèi)容的質(zhì)疑態(tài)度，以及對(duì)于教師和專家所言的質(zhì)疑態(tài)度。本書出版至今，天文學(xué)又取得了極大的進(jìn)展。通過(guò)天文觀測(cè)，目前我們已經(jīng)在相當(dāng)精確的程度上知道了宇宙的年齡，并且得到了諸如宇宙中可見物質(zhì)、暗物質(zhì)和暗能量的精確的比例等信息。就在不到一個(gè)月前，三個(gè)不同的天文學(xué)家小組公布了直接拍到的太陽(yáng)系外行星系統(tǒng)的圖像。

內(nèi)容概要

　　在寫這本書的時(shí)候，我們估計(jì)這部電視片在世界上的觀眾有1億4千萬(wàn)，占地球這個(gè)行星的人口的3%。我們相信，大眾遠(yuǎn)比人們普遍所想象的要聰明得多；也相信關(guān)于宇宙的性質(zhì)和起源的最深?yuàn)W的科學(xué)問(wèn)題能夠激發(fā)一大批人的興趣和熱情。當(dāng)前這個(gè)時(shí)代正處在文明大道的十字路口，也許也正處在人類進(jìn)化的十字路口。不管今后走哪一條路，我們的命運(yùn)已經(jīng)跟科學(xué)牢牢地聯(lián)結(jié)在一起。了解科學(xué)已經(jīng)關(guān)系到我們的生死存亡。此外，科學(xué)是一種樂趣，人類的進(jìn)化注定我們要樂于了解科學(xué)，因?yàn)榱私饪茖W(xué)的人生存的可能性更大?！队钪妗愤@部電視系列片和本書為如何傳播科學(xué)的思想、方法和樂趣提供了一個(gè)很好的例子?！　”緯碗娨曄盗衅峭瑫r(shí)形成的，從某種意義上說(shuō)是相輔相成的。本書里的許多插圖取自為電視系列片攝制的稀有圖片。但是本書的讀者和電視觀眾不盡相同，因此編輯方法也就不一樣。書籍的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是可以讓讀者反復(fù)閱讀那些晦澀難解的部分，而電視只有在錄像磁帶和錄像光盤的新技術(shù)出觀之后才有可能這樣做，書籍的作者可以自由選定一個(gè)章節(jié)主題的范圍和深度，而一個(gè)非商業(yè)性電視節(jié)目則只能限制在58分零30秒鐘之內(nèi)。在許多問(wèn)題上，本書的討論比電視系列片更深入。有些題目本書并沒有討論，但在電視片里討論了。本書模仿坦尼爾關(guān)于艾麗斯和她的朋友在高重力和低重力環(huán)境中的組畫能否通過(guò)嚴(yán)格的電視剪輯還是一個(gè)問(wèn)題。今我欣慰的是，畫家布朗畫的那些優(yōu)美的插圖及其說(shuō)明在本書里可以說(shuō)是適得其所的另—方面，電視片里所介紹的“宇宙歷”本書沒有收錄——部分原因是“宇宙歷”在我的《伊甸園的飛龍》里已經(jīng)討論到了；同樣，我在本書里也沒有詳細(xì)討論羅伯特·戈達(dá)德的生平事跡。因?yàn)樵凇恫剂_卡的腦袋瓜》一書中有一章專門介紹了他的情況。但是電視系列片中的每一集都跟本書相應(yīng)的章節(jié)密切相關(guān)。我希望讀者觀眾能夠受益于兩者，且相得益彰?！　榱嗣魑鹨?，我在若干情況下不止一次地介紹了某個(gè)概念——先是輕描淡寫，然后由淺入深。例如在第一章里，“宇宙物質(zhì)”這個(gè)概念先是簡(jiǎn)單地介紹一下，后來(lái)才進(jìn)行深入討論。又如第二章里關(guān)于“突變”、“酶”、“核酸”的討論也是如此。有些概念不是按歷史的先后次序闡述的，例如古希臘科學(xué)家的思想到第七章才介紹。對(duì)約翰尼斯·開普勒的討論卻放在第三章。但是我認(rèn)為，只有先了解古希臘人因一步之差而沒有完成的偉業(yè)，我們才能夠?qū)λ麄兊某删妥龀龀浞值墓纼r(jià)?！　】茖W(xué)跟人類的其他活動(dòng)是不可分割的，所以討論的時(shí)候免不要涉及到社會(huì)、政治、宗教和哲學(xué)的許多問(wèn)題。有時(shí)候是一帶而過(guò)，有時(shí)候則正面論述。

作者簡(jiǎn)介

作者：(美國(guó))薩根 譯者：周秋麟卡爾·薩根（1934-1996）著名天文學(xué)家、教育家和作家，被譽(yù)為“全世界最偉大的科學(xué)普作家”1934年11月9曰生于紐約市布魯克林區(qū)的一個(gè)普通家庭8歲時(shí)薩根就開始認(rèn)為，在太陽(yáng)系的其他行星上一定存在著生命一一這成為他畢生探尋的一個(gè)課題1951年，薩根進(jìn)入芝加哥大學(xué)攻讀物理學(xué)1956年獲得物理學(xué)碩士學(xué)位，1960年，他又獲得天文學(xué)和天文物理學(xué)博士學(xué)位畢業(yè)之后，薩根曾在哈佛大學(xué)任教卡爾·薩根長(zhǎng)期擔(dān)任康奈爾大學(xué)天文學(xué)與空間科學(xué)教授和行星研究室主任他深度介入美國(guó)太空探測(cè)計(jì)劃，并在行星物理學(xué)領(lǐng)域取得了許多重要成果第2709號(hào)小行星以其姓氏命名為“薩根”他在科普方面的成就更為引人注目20世紀(jì)80年代他主持拍攝的13集電視片宇宙，被譯成10多種語(yǔ)言，在60多個(gè)國(guó)家上映，約有6億觀眾與電視片配套的本書上幣后便成為暢銷圖書，連續(xù)70周位居紐約時(shí)報(bào)暢銷書榜此外，他還寫了數(shù)十部科普讀物1994年，他被授予第一屆阿西莫夫科普獎(jiǎng)1996年12月20日，美國(guó)天文學(xué)家卡爾·薩根在西雅圖的弗萊德·哈金森癌癥研究中心因患肺炎病逝?！笨栔v的題目是宇宙，而他的課堂是世界”全世界所有受到他的寫作、講課、演說(shuō)和電視節(jié)目感染的人，都將永遠(yuǎn)深深懷念他。譯者簡(jiǎn)介：周秋麟，男，國(guó)家海洋局第三海洋研究所資深研究員、廈門大學(xué)兼職教授、國(guó)家海洋信息中心兼職研究員。中國(guó)翻譯工作者協(xié)會(huì)、福建省翻譯工作者學(xué)會(huì)理事、廈門市翻譯工作者學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，現(xiàn)任GEF／UNDP中國(guó)南部沿海生物多樣性管理項(xiàng)目國(guó)家協(xié)調(diào)員，已出版海洋科學(xué)譯著和《生命的曲線》等10多部書籍。

書籍目錄

引言第一章 宇宙的邊疆第二章 宇宙的音樂第三章 宇宙的和諧第四章 天堂與地獄第五章 神秘的紅色行星第六章 旅行者的故事第七章 夜空的脊柱第八章 在時(shí)空中旅行第九章 恒星的生命第十童永遠(yuǎn)的盡頭第十一章 永恒的記憶第十二章 銀河系百科全書第十三章 為地球呼吁附錄1 謬誤歸約論和2的平方根附錄2 畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的五面體附錄3 從《大眾天文學(xué)》到《宇宙》附錄4 薩根和《宇宙》

章節(jié)摘錄

探測(cè)不曾存在過(guò)的世界只是一種可愛的幻想。不過(guò)通過(guò)這種探測(cè)，我們卻能更好地了解歷史的進(jìn)程，歷史也能變成一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。假如在歷史上．像柏拉圖、保羅教皇或彼得大帝這類舉足輕重的人物從未出現(xiàn)過(guò)，我們的世界可能會(huì)是另一番景象。如果古希臘愛奧尼亞的科學(xué)傳統(tǒng)能保存下來(lái)并繁榮興旺，當(dāng)今的世界又會(huì)變成什么樣子呢？那種傳統(tǒng)若要幸存，將要求當(dāng)時(shí)的各種社會(huì)力量具有不同的觀點(diǎn)——包括曾經(jīng)盛行的，認(rèn)為奴隸制是自然的、合理的觀點(diǎn)。如果在2500年前照亮地中海東部的曙光沒有消逝，世界又將是怎樣一種景象呢？假如在工業(yè)革命前的2000年中，人們一直尊重科學(xué)和實(shí)驗(yàn)，崇尚手藝和技藝的傳統(tǒng)能得到發(fā)揚(yáng)，世界又會(huì)是什么景象呢？如果人們更廣泛地采用這種有效的新的思維方式，其結(jié)果又如何呢？有時(shí)我不由得想到，如果照上述情況發(fā)展，我們可能會(huì)節(jié)省一二十個(gè)世紀(jì)，達(dá)·芬奇的貢獻(xiàn)也許要提早1000年，而愛因斯坦的功績(jī)可能提早500年。當(dāng)然，在那樣一個(gè)迥然不同的世界中，可能不會(huì)出現(xiàn)達(dá)·芬奇和愛因斯坦。許許多多事物都可能會(huì)極不相同。每次射精總有上億個(gè)精子，但只有一個(gè)精子能與卵細(xì)胞結(jié)合，從而產(chǎn)生人類的一個(gè)后代。但究竟是哪一個(gè)精子能與卵細(xì)胞結(jié)合，在內(nèi)外諸多因素中，卻往往取決于最次要、最不顯著的因素。2500年前，哪怕是一件不足掛齒的小事，如果其發(fā)生的過(guò)程不同，也不會(huì)有我們的今天，我們的位置很可能會(huì)被無(wú)數(shù)其他的生靈所取代。倘若愛奧尼亞人的思想統(tǒng)治了世界，那么我認(rèn)為，我們——當(dāng)然是與現(xiàn)在不同的我們——可能早已到達(dá)其他的星球了。我們第一艘去半人馬座A星、巴納德星、天狼星和鯨魚座，星的探測(cè)飛船可能早已返回了地球。在地球的軌道上可能正在建造一支龐大的星際飛船隊(duì)，其中包括無(wú)人探測(cè)船、移民船和巨大的商船．這些船都將航行在浩瀚的宇宙大洋之中。這些船上都可能有符號(hào)和文字．如果我們仔細(xì)辨認(rèn)，也許能認(rèn)出那都是希臘文。而且在首批星際飛船的船首符號(hào)中，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)12面體，上面刻著“來(lái)自地球的‘西奧多羅斯’號(hào)星際飛船”的字樣。在我們這個(gè)世界的時(shí)間表上，事物的進(jìn)展總是有點(diǎn)慢慢騰騰，我們遠(yuǎn)未做　好到其他星球去的準(zhǔn)備。但再過(guò)一二個(gè)世紀(jì)，當(dāng)人類探測(cè)完整個(gè)太陽(yáng)系時(shí)，我　們也許就做好了這種準(zhǔn)備，無(wú)論在意志上，還是在資源和技術(shù)知識(shí)上，都做好　了去其他星球的準(zhǔn)備。那時(shí)，我們將可以去考察千差萬(wàn)別的其他遙遠(yuǎn)的行星系?！∥覀儗?huì)發(fā)現(xiàn)，有些行星與我們地球極其相似，而有些行星則完全不同。我們將會(huì)知道該到哪些星球去訪問(wèn)。我們的飛船，我們的后代——泰勒斯、阿里斯塔恰斯、達(dá)·芬奇和愛因斯坦的后代，將能輕易地跨越若干光年的遙遠(yuǎn)距離。宇宙中究竟有多少行星系我們還不清楚，但為數(shù)肯定不少。僅在我們附近就不止一個(gè)，至少有4個(gè)，即還有木星系、土星系和天王星系。每個(gè)行星系都有各自的衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的大小和跨距都酷似環(huán)繞太陽(yáng)的行星。對(duì)質(zhì)量相差很大的雙星的統(tǒng)計(jì)外推表明．幾乎所有像太陽(yáng)一樣的雙星都應(yīng)該有行星系的伴隨。其他恒星的行星在各自的太陽(yáng)的強(qiáng)烈照射下，只是一個(gè)個(gè)小光點(diǎn)，因而我們不可能直接看到它們。但我們卻能探測(cè)出一個(gè)不能直接看到的行星，對(duì)一個(gè)已經(jīng)直接觀測(cè)到的大星的引力作用。設(shè)想有一顆星，具有很大的“自行”力，以更遙遠(yuǎn)的星座為背景運(yùn)動(dòng)幾十年，這顆星有一個(gè)大行星，質(zhì)量與木星類似，軌道平面恰巧與我們的視線成直角。在我們看來(lái)，當(dāng)這顆暗行星位于恒星的右邊時(shí)，恒星會(huì)因引力的作用稍許向右偏移。反之則會(huì)往左偏移。因此，恒星的運(yùn)行軌道會(huì)改變或受到擾動(dòng)．不是以直線，而是以波形線運(yùn)行?？梢杂靡φ駝?dòng)方法確認(rèn)的最近恒星是巴納德星，它是一顆最近的單獨(dú)的恒星。在半人馬座a星中．3顆星的相互作用非常復(fù)雜，使研究其質(zhì)量小的伴星變得十分困難，即使對(duì)巴納德星的研究也頗為費(fèi)力。用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)數(shù)十載得到的照相底片就是用顯微鏡也難于分辨其位移情況。人類對(duì)巴納德星周圍的行星進(jìn)行過(guò)兩次這樣的研究。從某種意義上說(shuō)，兩次都頗為成功，表明存在兩顆或兩顆以上的行星，行星的質(zhì)量與木星差不多，運(yùn)行在同一軌道上，其軌道半徑略比木星和土星與太陽(yáng)的距離?。ǜ鶕?jù)開普勒第i定律計(jì)算）。但遺憾的是，這兩組研究的結(jié)果看起來(lái)似乎相互矛盾。可能我們確實(shí)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了巴納德星的行星系，但確切的證實(shí)還有待于今后的研究。人們正在研究用其他的方法來(lái)探測(cè)環(huán)繞恒星的行星。其中一種方法是人為地遮掩住其他恒星的微弱的光，即在天文望遠(yuǎn)鏡鏡頭前安上一個(gè)圓形擋盤，或以月亮的黑暗邊緣作為擋盤，這樣，恒星旁邊的行星所發(fā)出的光就能顯現(xiàn)出來(lái)。在以后的幾十年中，我們或許就能確切地回答，離我們最近的上百個(gè)恒星中，究竟有哪些恒星具有大行星或伴星。近年來(lái)的紅外觀測(cè)表明，在一些鄰近的恒星四周有許多可能是形成行星之前的碟形氣塵云。同時(shí)，某些理論研究也得出令人振奮的結(jié)果，認(rèn)為行星系統(tǒng)在銀河系里是常見的現(xiàn)象。利用計(jì)算機(jī)研究了被認(rèn)為是導(dǎo)致恒星和行星形成的扁平、密集、碟形氣塵云的演變。盤狀體最初凝聚形成的小塊狀物質(zhì)，會(huì)不時(shí)地噴入云中，塊狀物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷吸積塵粒，當(dāng)它們變得足夠大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生引力，吸引云團(tuán)中的氣體，主要是氫。當(dāng)兩塊運(yùn)動(dòng)中的塊狀物相碰撞時(shí)．計(jì)算機(jī)使它們吸積在一起。上述過(guò)程一直進(jìn)行到氣塵以這種方式全部被結(jié)合完為止。結(jié)果取決于初始的條件，尤其是氣體和塵埃的密度隨與云團(tuán)中心距離遠(yuǎn)近而分布變化的情況。但在一系列合理的初始條件下，會(huì)形成近似于我們太陽(yáng)系的行星系，即大約10個(gè)行星，類地（球）行星靠近恒星，而類木（星）行星在最外圈。在其他情況下，不會(huì)形成行星，而僅僅產(chǎn)生彌散的小星狀體：或者在恒星附近形成巨大的類木行星；或者一顆類木行星吸積了大量的氣體和塵埃而變成一顆恒星，形成一個(gè)雙星系。似乎在整個(gè)銀河系中可以發(fā)現(xiàn)大量各種各樣的行星系，但現(xiàn)在還不能完全肯定，而且我們認(rèn)為，很可能所有的恒星都來(lái)自這樣的氣塵云。在銀河系中可能有上千億個(gè)行星系．等待著我們?nèi)ヌ綔y(cè)。這些行星中沒有一個(gè)會(huì)與地球相同?？雌饋?lái)大多數(shù)行星的條件都是惡劣的，只有少數(shù)幾個(gè)可能是宜人的。其中許多行星的景色將是極其美麗壯觀的。在某些行星上，白天會(huì)有許多太陽(yáng)在天空照耀，夜晚則有許多月亮傾瀉著銀光，或者在地平線上咆哮著巨大的粒子環(huán)。一些月亮可能離行星很近，以致它們的衛(wèi)星高掛在天空，遮住了半邊天際。某些行星可能看起來(lái)像巨大的氣狀星云，它們是以前一顆普通恒星毀滅后的殘跡。在所有這些世界的天空中充滿了遙遠(yuǎn)的外來(lái)星座，其中可能會(huì)有一個(gè)暗黃色的恒星，一顆用肉眼觀察不到的、只有用望遠(yuǎn)鏡才能看到的恒星，它是探測(cè)銀河系這一小小區(qū)域的星際飛船隊(duì)的發(fā)源地。如前所述，空間和時(shí)間是互相纏結(jié)的。行星和恒星也和人一樣，有出生、成長(zhǎng)和消亡的過(guò)程。人的壽命一般只有幾十年，而太陽(yáng)的壽命則比1億年還長(zhǎng)。與一顆恒星的壽命相比，我們就好比蜉蝣一樣，朝生暮死，不到一天就結(jié)束了生命。在這種短命的生物看來(lái)，人類是遲鈍的、令人厭倦的、幾乎不動(dòng)的、幾乎什么事情也不做的。而在恒星看來(lái)，人生不過(guò)只是短暫的一瞬，只是億萬(wàn)短暫生命的一員，虛弱地掙扎在一個(gè)由硅酸鹽和鐵組成的酷寒而又堅(jiān)硬的、極其遙遠(yuǎn)的星球表面上。在宇宙所有的行星上，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生著各種事件，它們決定著行星的未來(lái)。而在我們這個(gè)小小的星球上，此時(shí)此刻正處在一個(gè)歷史的轉(zhuǎn)折關(guān)頭．不亞于2500年前古愛奧尼亞科學(xué)家所面臨的轉(zhuǎn)折。我們今天的所作所為將影響到若干世紀(jì)，并在很大程度上決定我們子孫后代的命運(yùn)。如果星球也有命運(yùn)的話．也將影響到它們的歸宿。

媒體關(guān)注與評(píng)論

《宇宙》系列電視片是一個(gè)傳奇，這本書同樣如此。它與電視片相輔相成，但并不完全是一個(gè)腳本，而是一部獨(dú)立存在的巨著，是時(shí)間、空間、地球、生命、人類和文明的歷史，是一首真正的宇宙之史詩(shī)。從來(lái)沒有任何一部科普作品能這樣恢宏、優(yōu)美、光彩奪人，像偉大的文學(xué)作品一樣觸及讀者心靈深處。　　——《科學(xué)美國(guó)人》　　一部誘人、允滿想像力、可讀性很強(qiáng)而又熠熠生輝的科普著作！　　——《紐約時(shí)報(bào)》書評(píng)　　這本書充滿神奇和挑戰(zhàn)……它將今日科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法追溯至其歷史根源，文字充滿激情，加上薩根博士充滿詩(shī)意的洞察力和文學(xué)性的寫作技巧，使那些看似深?yuàn)W的宇宙知識(shí)變成一幅幅美妙而令人神奇的圖畫?！　　浇炭茖W(xué)導(dǎo)報(bào)　　幾年的時(shí)間里，薩根成為一名“科學(xué)先生”和備受尊敬的科普作家，他將生命瑣事和人類歷史與永存不朽的宇宙空間連接在一起，不無(wú)讓人信服和驚嘆，當(dāng)你閱讀本書時(shí)，一定為之興奮并充滿興趣。　　——芝加哥論壇報(bào)

編輯推薦

《神秘的宇宙》出版史上最暢銷的英文科普著作躋身紐約時(shí)報(bào)暢銷書榜長(zhǎng)達(dá)70周、銷量600多萬(wàn)冊(cè)同名13集電視系列片在全球60多個(gè)國(guó)家播放、觀眾超6億。

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