神秘的宇宙

前言

蘊藏著無窮奧秘的宇宙無論在時間上還是在空間上都遠遠地大于我們?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越深入地了解宇宙。在波瀾壯闊的宇宙實驗室中隨時都在發(fā)生著在地球?qū)嶒炇依锼h遠無法實現(xiàn)的各種極端物理條件下的天文事件，這使得天文學(xué)永遠是培養(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”這個詞已經(jīng)不能準(zhǔn)確地形容這本書。作者在書中通過諸多不同領(lǐng)域的史料不僅對天文學(xué)中最為本質(zhì)的問題進行了深入淺出的介紹，同時也特別地對人類本身的問題進行了涉及和討論。天文所推崇和培養(yǎng)的精神包括對教科書和其他書本內(nèi)容的質(zhì)疑態(tài)度，以及對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)又取得了極大的進展。通過天文觀測，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。就在不到一個月前，三個不同的天文學(xué)家小組公布了直接拍到的太陽系外行星系統(tǒng)的圖像。

內(nèi)容概要

　　在寫這本書的時候，我們估計這部電視片在世界上的觀眾有1億4千萬，占地球這個行星的人口的3%。我們相信，大眾遠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)和起源的最深奧的科學(xué)問題能夠激發(fā)一大批人的興趣和熱情。當(dāng)前這個時代正處在文明大道的十字路口，也許也正處在人類進化的十字路口。不管今后走哪一條路，我們的命運已經(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，人類的進化注定我們要樂于了解科學(xué)，因為了解科學(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很好的例子?！　”緯碗娨曄盗衅峭瑫r形成的，從某種意義上說是相輔相成的。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。書籍的一個最大優(yōu)點是可以讓讀者反復(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章節(jié)主題的范圍和深度，而一個非商業(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嚴格的電視剪輯還是一個問題。今我欣慰的是，畫家布朗畫的那些優(yōu)美的插圖及其說明在本書里可以說是適得其所的另—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討論羅伯特·戈達德的生平事跡。因為在《布羅卡的腦袋瓜》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。　　為了明晰起見，我在若干情況下不止一次地介紹了某個概念——先是輕描淡寫，然后由淺入深。例如在第一章里，“宇宙物質(zhì)”這個概念先是簡單地介紹一下，后來才進行深入討論。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。對約翰尼斯·開普勒的討論卻放在第三章。但是我認為，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?！　】茖W(xué)跟人類的其他活動是不可分割的，所以討論的時候免不要涉及到社會、政治、宗教和哲學(xué)的許多問題。有時候是一帶而過，有時候則正面論述。

作者簡介

作者：(美國)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)的一個普通家庭8歲時薩根就開始認為，在太陽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課題1951年，薩根進入芝加哥大學(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太空探測計劃，并在行星物理學(xué)領(lǐng)域取得了許多重要成果第2709號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多種語言，在60多個國家上映，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周位居紐約時報暢銷書榜此外，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1996年12月20日，美國天文學(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、演說和電視節(jié)目感染的人，都將永遠深深懷念他。譯者簡介：周秋麟，男，國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、國家海洋信息中心兼職研究員。中國翻譯工作者協(xié)會、福建省翻譯工作者學(xué)會理事、廈門市翻譯工作者學(xué)會副理事長，現(xiàn)任GEF／UNDP中國南部沿海生物多樣性管理項目國家協(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 在時空中旅行第九章 恒星的生命第十童永遠的盡頭第十一章 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

探測不曾存在過的世界只是一種可愛的幻想。不過通過這種探測，我們卻能更好地了解歷史的進程，歷史也能變成一門實驗科學(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，我們的世界可能會是另一番景象。如果古希臘愛奧尼亞的科學(xué)傳統(tǒng)能保存下來并繁榮興旺，當(dāng)今的世界又會變成什么樣子呢？那種傳統(tǒng)若要幸存，將要求當(dāng)時的各種社會力量具有不同的觀點——包括曾經(jīng)盛行的，認為奴隸制是自然的、合理的觀點。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)和實驗，崇尚手藝和技藝的傳統(tǒng)能得到發(fā)揚，世界又會是什么景象呢？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？有時我不由得想到，如果照上述情況發(fā)展，我們可能會節(jié)省一二十個世紀(jì)，達·芬奇的貢獻也許要提早1000年，而愛因斯坦的功績可能提早500年。當(dāng)然，在那樣一個迥然不同的世界中，可能不會出現(xiàn)達·芬奇和愛因斯坦。許許多多事物都可能會極不相同。每次射精總有上億個精子，但只有一個精子能與卵細胞結(jié)合，從而產(chǎn)生人類的一個后代。但究竟是哪一個精子能與卵細胞結(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)生的過程不同，也不會有我們的今天，我們的位置很可能會被無數(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，那么我認為，我們——當(dāng)然是與現(xiàn)在不同的我們——可能早已到達其他的星球了。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，其中包括無人探測船、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和文字．如果我們仔細辨認，也許能認出那都是希臘文。而且在首批星際飛船的船首符號中，可能會發(fā)現(xiàn)一個12面體，上面刻著“來自地球的‘西奧多羅斯’號星際飛船”的字樣。在我們這個世界的時間表上，事物的進展總是有點慢慢騰騰，我們遠未做　好到其他星球去的準(zhǔn)備。但再過一二個世紀(jì)，當(dāng)人類探測完整個太陽系時，我　們也許就做好了這種準(zhǔn)備，無論在意志上，還是在資源和技術(shù)知識上，都做好　了去其他星球的準(zhǔn)備。那時，我們將可以去考察千差萬別的其他遙遠的行星系?！∥覀儗l(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。我們將會知道該到哪些星球去訪問。我們的飛船，我們的后代——泰勒斯、阿里斯塔恰斯、達·芬奇和愛因斯坦的后代，將能輕易地跨越若干光年的遙遠距離。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，至少有4個，即還有木星系、土星系和天王星系。每個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)繞太陽的行星。對質(zhì)量相差很大的雙星的統(tǒng)計外推表明．幾乎所有像太陽一樣的雙星都應(yīng)該有行星系的伴隨。其他恒星的行星在各自的太陽的強烈照射下，只是一個個小光點，因而我們不可能直接看到它們。但我們卻能探測出一個不能直接看到的行星，對一個已經(jīng)直接觀測到的大星的引力作用。設(shè)想有一顆星，具有很大的“自行”力，以更遙遠的星座為背景運動幾十年，這顆星有一個大行星，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，當(dāng)這顆暗行星位于恒星的右邊時，恒星會因引力的作用稍許向右偏移。反之則會往左偏移。因此，恒星的運行軌道會改變或受到擾動．不是以直線，而是以波形線運行?？梢杂靡φ駝臃椒ù_認的最近恒星是巴納德星，它是一顆最近的單獨的恒星。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，即使對巴納德星的研究也頗為費力。用望遠鏡觀測數(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。人類對巴納德星周圍的行星進行過兩次這樣的研究。從某種意義上說，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，運行在同一軌道上，其軌道半徑略比木星和土星與太陽的距離?。ǜ鶕?jù)開普勒第i定律計算）。但遺憾的是，這兩組研究的結(jié)果看起來似乎相互矛盾?？赡芪覀兇_實已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了巴納德星的行星系，但確切的證實還有待于今后的研究。人們正在研究用其他的方法來探測環(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，即在天文望遠鏡鏡頭前安上一個圓形擋盤，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。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恒星中，究竟有哪些恒星具有大行星或伴星。近年來的紅外觀測表明，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，某些理論研究也得出令人振奮的結(jié)果，認為行星系統(tǒng)在銀河系里是常見的現(xiàn)象。利用計算機研究了被認為是導(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)，會不時地噴入云中，塊狀物質(zhì)在運動過程中不斷吸積塵粒，當(dāng)它們變得足夠大時，就會產(chǎn)生引力，吸引云團中的氣體，主要是氫。當(dāng)兩塊運動中的塊狀物相碰撞時．計算機使它們吸積在一起。上述過程一直進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中心距離遠近而分布變化的情況。但在一系列合理的初始條件下，會形成近似于我們太陽系的行星系，即大約10個行星，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，形成一個雙星系。似乎在整個銀河系中可以發(fā)現(xiàn)大量各種各樣的行星系，但現(xiàn)在還不能完全肯定，而且我們認為，很可能所有的恒星都來自這樣的氣塵云。在銀河系中可能有上千億個行星系．等待著我們?nèi)ヌ綔y。這些行星中沒有一個會與地球相同?？雌饋泶蠖鄶?shù)行星的條件都是惡劣的，只有少數(shù)幾個可能是宜人的。其中許多行星的景色將是極其美麗壯觀的。在某些行星上，白天會有許多太陽在天空照耀，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的外來星座，其中可能會有一個暗黃色的恒星，一顆用肉眼觀察不到的、只有用望遠鏡才能看到的恒星，它是探測銀河系這一小小區(qū)域的星際飛船隊的發(fā)源地。如前所述，空間和時間是互相纏結(jié)的。行星和恒星也和人一樣，有出生、成長和消亡的過程。人的壽命一般只有幾十年，而太陽的壽命則比1億年還長。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，人類是遲鈍的、令人厭倦的、幾乎不動的、幾乎什么事情也不做的。而在恒星看來，人生不過只是短暫的一瞬，只是億萬短暫生命的一員，虛弱地掙扎在一個由硅酸鹽和鐵組成的酷寒而又堅硬的、極其遙遠的星球表面上。在宇宙所有的行星上，無時無刻不在發(fā)生著各種事件，它們決定著行星的未來。而在我們這個小小的星球上，此時此刻正處在一個歷史的轉(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。如果星球也有命運的話．也將影響到它們的歸宿。

媒體關(guān)注與評論

《宇宙》系列電視片是一個傳奇，這本書同樣如此。它與電視片相輔相成，但并不完全是一個腳本，而是一部獨立存在的巨著，是時間、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。從來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?！　　犊茖W(xué)美國人》　　一部誘人、允滿想像力、可讀性很強而又熠熠生輝的科普著作！　　——《紐約時報》書評　　這本書充滿神奇和挑戰(zhàn)……它將今日科學(xué)知識和科學(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意的洞察力和文學(xué)性的寫作技巧，使那些看似深奧的宇宙知識變成一幅幅美妙而令人神奇的圖畫?！　　浇炭茖W(xué)導(dǎo)報　　幾年的時間里，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，不無讓人信服和驚嘆，當(dāng)你閱讀本書時，一定為之興奮并充滿興趣。　　——芝加哥論壇報

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報暢銷書榜長達70周、銷量600多萬冊同名13集電視系列片在全球60多個國家播放、觀眾超6億。

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