前言

我们展开了这样一篇科学探索的故事:什么在吞噬宇宙?这个故事解释了近些年来我们如何解开古老的宇宙之谜,这些惊人的新发现正在颠覆我们对于物理现实的理解。为了充分地掌握全局,我们必须从时间的边缘启程,穿过我们经历的时代,前往无尽的未来。这就是宇宙学要做到的——研究整个宇宙的起源、演化和命运,它将巨大的和渺小的事物、广阔无垠的空间和亚原子物质的最深处紧紧地联系在一起。这些大胆的、令人瞠目结舌的努力,让我们得以探索数千年来由宗教和哲学垄断的领域。

有些人可能会觉得,在科学的探照灯照亮了自然隐藏许久的运作方式之后,自然将变得不再神秘和浪漫。然而,我一直坚信,我们探索得越深入,物质世界就会显得越发美丽和令人敬畏。被揭开了面纱的自然,会毫无保留地向我们展现它的千姿百态。我们应当明白,这真是再好不过了。在后面的章节中,我们将会详细地探讨人类在宇宙学中取得的发现,并研究由此产生的基本哲学问题,比如,宇宙为什么存在?为什么宇宙以我们看到的形式存在?为什么自然法则会是现在这副模样?以及,一个由无意识、无目的的粒子组成的系统,如何产生有意识、有思维、对其身处的世界有感知的生物?

我这一生都在研究上述关于存在的重大问题,我很荣幸能够作为一名理论物理学家、宇宙学家和天体生物学家,从专业的角度探究这些问题中的一部分。虽然我本人贡献寥寥,但我曾与一些物理学和天文学领域的巨擘有过接触,这些人才华横溢,一直走在探索下一个未知的路上。他们以科学的视角探索这个世界的巨大热情极富感染力,这是我的灵感不断涌现的源泉。我经历的是整个科学探索历程中最激动人心的时期之一,有许多重大的问题从虚无缥缈的理论变成了来之不易的发现。科学研究中经常出现的情况是,虽然一个问题得到了解答,但随之又会产生十几个新的问题,至今如此。我们已经取得了许多成就,但仍有许多问题笼罩在迷雾之中。我对本书的定位是,对我们当前理解的所有内容的简要总结。

多年来对我的研究工作予以帮助的人数不胜数,我无法在这里一一列举,但我要特别感谢以下几位:亚利桑那州立大学的切奇利娅·卢纳尔迪尼(Cecilia Lunardini)和里奇·列别德(Rich Lebed),他们为我阐明了粒子物理学中的一些问题;澳大利亚国立大学的查利·莱恩威弗(Charley Lineweaver),他帮助我理解了宇宙学视界的特性;格伦·斯塔克曼(Glenn Starkman),他有关宇宙微波背景异常现象的演讲启发了我的灵感;还有西蒙·米顿(Simon Mitton),他提醒我注意一些史实方面的错误。露西·霍金(Lucy Hawking)和克里斯托弗·麦凯(Christopher McKay)在插图方面为我提供了宝贵的帮助。我也要感谢我的妻子波利娜(Pauline),她仔细地阅读了本书的文稿,提出了很多改进的建议,并且不断地鼓励我。她的文字功底远胜于我,本书得以最终成稿,她功不可没。最后,我要感谢本书英文版的编辑、企鹅出版社的克洛艾·柯伦斯(Chloe Currens),她自始至终以轻松愉悦的口吻给予我建议、评价和指导。

保罗·戴维斯

2021年5月于美国凤凰城