旅行到时空边缘:人类宇宙探寻之旅

1，本书以诗意的语言，给我们描述了一段非常具有历史现场感的万物起源之旅，让我们得以了解这个奥妙无比的宇宙。相信每个人都曾在内心追问：“我是谁？”“我从哪里来？”“我到哪里去？”这些问题的终极答案也许永远不会揭晓，但我们依然可以逼近它。宇宙上演的是一场气势恢弘的星系大舞蹈，我们每一个成员都参演其中。2，从人类的第一次天文观测开始，以最新的科学发现结束。将人文历史和科学之旅完美结合，一路上，你将了解到宇宙大爆炸和人类的最终命运。你还会知道，空间和时间原来是可以弯曲变化的，我们身体里最多的那种原子，来自138亿年前爆炸的恒星。宇宙展现出的不可思议的奥秘超越了有史以来所有人的思考和想象，人类相对于宇宙太过渺小，而如此渺小的人类却了解了如此浩瀚的宇宙，这是比神奇的宇宙更神奇之处。 3，有人认为，宇宙外是无限的黑暗流，是无尽的虚空；有人认为宇宙外是另外一个世界，一个和我们一样的平行世界；有人认为宇宙外是无限的泡沫，每个泡沫又都形成自己的宇宙，与自己的定律。那么，到底宇宙外是什么？那幽黑的夜空背景，是宇宙时空的边缘吗？高级智慧生命决不仅仅生存于地球上吗？跟随作者，从138亿年前出发，旅行到时空边缘，开始一段神奇的科学之旅。

本书分上下两篇, 上篇为追溯之旅。沿着一代代探索者的足迹, 我们一步步离开太阳系, 迈向以星系为基础的浩瀚宇宙, 欣赏空间膨胀的壮丽景象, 并反向追溯到宇宙的起初。然后调转时间之轴, 开始下篇的创生之旅。138亿年前的大爆炸开启了万物创造的辉煌诗史, 由粒子到星球, 并最终编码出了以碳原子为基础的有机生命。太阳系是一个近乎完美的宇宙生命保障系统里, 孕育并乘载着生命, 行进在浩瀚的宇宙太空里。

李德范，河南妇女儿童中心天文馆馆长，主导了20年来河南群众性天文科普活动；2001年起受聘为河南财经政法大学副教授，在该校开设天文学选修课，成为学校最受欢迎的选修课。

上篇 时空之旅 旅行到空间与时间的尽头。第1章 顺行与逆行的故事 /9 行星在天空前进和后退，竟然影响了无数人的命运。第2章 晶莹的天球 /17 古希腊人的地心宇宙体系相当合理地解释了行星的运行。第3章 旋转的大地 /27 大地在旋转其实上是相当显而易见的。第4章 新视野 /39 高远的视野必将带来自由的新思想。第5章 椭圆轨道奏鸣曲 /49 天体如歌，只为心智所领悟，不被人耳所听闻。第6章 归来的彗星 /59 对自然法则的认识使人类更从容淡定。第7章 新疆域 /67 笔尖上计算出的行星把牛顿力学推上光辉的顶峰。第8章 冲出太阳系 /73 利用日地距离这把量天尺，天文学家们迈向了恒星世界。第9章 远方的星辰大海 /81 明亮的恒星犹如太空的灯塔，指引我们向宇宙的深处遨游。第10章 天上的星星之河 /91 夜空里那条浅白的光带，明显透露出银河系结构的最大秘密。第11章 造父的光芒 /99 利用造父变星这把威力更大的量天尺，天文学家开始畅游星系。第12章 银河帝国 /107 那是一个无比庞大的恒星帝国。第13章 仙女的媚眼 /117 仙女抛来的媚眼，把天文学家的视线勾引到河外星系。第14章 星系之舞 /125 宇宙上演的是一场气势恢弘的星系大舞蹈，每一个成员都参演其中。第15章 幽暗的天际 /133 那幽黑的夜空背景，是宇宙时空的边缘吗？第16章 四散奔逃的星系 /143 银河系好像是宇宙的重灾区，遥远的河外星系唯恐避之不及。第17章 弯曲的时空 /153 空间和时间原来是可以弯曲变化的。第18章 膨胀的宇宙 /161 宇宙膨胀很多人都已经知道了，可究竟是什么在膨胀呢？第19章 追溯时间的源头 /171 天文学家们是怎样测量宇宙年龄的？第20章 隐身的宇宙 /181 宇宙里有大量看不见的暗物质，它们把宇宙膨胀速度拉慢了。第21章 看不见的大手 /187 宇宙膨胀怎么可能会加速呢？第22章 太初 /193 追溯到138亿年前的起始状态。下篇 创生之路 从创世之光到宇宙生命系统。第23章 创世 /203 我们身体里最多的那种原子，其实已经有138亿年之古老了。第24章 袅袅余音 /211 138亿年之后，人类清晰地“听到”了大爆炸传来的袅袅余音。第25章 燃烧的群星 /219 大爆炸制造的氢和氦形成恒星，恒星用核聚变的光芒照亮宇宙。第26章 灰烬与钻石 /237 恒星会锻造出钻石星球，质量是地球的好多万倍。第27章 超级爆发 /249 我们身体中的大多数元素，由超新星爆发制造出来。第28章 大同之星 /259 消除了元素差异的这种星球，密度竟达1立方厘米1亿吨！第29章 空无之境 /267 看似不停吞噬，其实里面空空如也。第30章 宇宙飞船 /303 承载着生命在宇宙中飞行的，不是一艘宇宙飞船吗？第31章 核反应堆 /313 地球飞船的能源来自太阳这个巨大的核反应堆。第32章 伴侣 /323 月亮这个伴侣，对地球生命系统的形成和稳定至关重要。第33章 舰队 /331 太阳系的行星在无声地保护着地球和她上面的生命。第34章 茫茫宇宙觅知音 /345 高级智慧生命决不仅仅生存于地球上。第35章 囚徒，还是空间之王？ /353 我们可以穿越星际去旅行吗？

1990年代初，我从河南一个偏远的农村考进了北京师范大学天文系，想法很简单，也很真实：探索宇宙的奥秘。几乎每一个少年都有过这样的梦想，我决定把它坚持下去。毕业那年，河南省妇女儿童活动中心天文馆刚好建成，我到那里从事天文教育工作，几年后又受邀到河南财经政法大学开设天文学选修课，这样，我的工作和教学对象涵盖了从幼儿园到大学生以至成年人的全部社会群体。这是一个挑战，我需要思考不同群体的需求，但我喜欢，因为我的星空之梦得以继续。在天文馆，我持续地制作出新的天象节目来，在全国数百所天文馆里，它是少有的能够一直坚持开放的一个；在大学，从最初战战兢兢地走上讲台，到几年后天文学成为学生喜爱的知名选修课，每年选课人数达2000人。天文教育工作使我能够保持对宇宙持续不断的学习和思考。我越来越能理解，为什么自古以来，世界上有那么多最智慧的人醉心于探索宇宙的奥秘。宇宙太大，太神秘，它能够提供给人非凡的心灵的满足与欢乐，而这是人世间的财富所不能给的。尤其是近五百年来，一个个激动人心的大发现，不断扩展着人类对宇宙的认识，从太阳系式的小宇宙到布满星系的无限宇宙，从时空弯曲到宇宙膨胀和大爆炸，从白矮星中子星到黑洞和引力波，从量子原理到人择宇宙和多重宇宙，宇宙展现出的不可思议的奥秘超越了有史以来所有人的思考和想象。作为一个现代人，如果对这些宇宙奥秘一无所知，就真的成了庄子《逍遥游》里所说的听力正常的聋子和视力正常的瞎子，心甘情愿地把自己囚禁在柏拉图式的黑暗地穴里，任由自己错失那无边宇宙的无限风光。作为一名天文教育工作者，如同一个导游，引领人们轻松走进神奇的宇宙殿堂，让越来越多的人爱上灿烂的星空，不但是职责所在，更是一件快乐的事情。本书就是这样一个工作，它将带领读者，来一场穿越浩瀚时空的全景式探秘之旅。全书共分上下两篇。上篇为时空之旅，沿着一代代探索者的足迹，我们从太阳系一步步迈向以星系为基础的浩瀚宇宙，欣赏空间膨胀的壮丽景象，并追溯到宇宙的起初；然而反转时间之箭，开始下篇的创生之路。138亿年前的大爆炸开启了万物创造的辉煌诗史，从氢原子和氦原子，到恒星发光，从超新星爆发到重元素的锻造，最终宇宙编码出了以碳原子为基础的生命，并为它们造就了太阳系这样一个完美的宇宙生命保障系统。感谢北京天文馆馆长朱进、北京师范大学天文系教授姜碧沩、南京师范大学物理科学与技术学院教授袁启荣、上海科技馆林清研究员、国家天文台李奇生研究员、云南天文台王建成研究员、天文爱好者杂志李鉴社长、资深天文爱好者张合增先生，还有大学天文系同班同学田大伟先生，他从国家天文台博士退学创立了鹰海医疗信息技术有限公司，在业余依然追逐自己的星空之梦，他们审阅了全部或部分书稿，提出了宝贵意见。