編輯推薦

《平行宇宙（新版）》堪與《時間簡史》媲美，門外漢都能讀懂的世界科學名著。

在學者的陪同下，作一次奇妙的宇宙漫遊，他的見解可將我們的想象力推向極限。

內容簡介

《平行宇宙（新版）》本書三部分，*部分宇宙，描述了宇宙誕生時的情景、大爆炸理論、目前主流的宇宙膨脹理論和平行宇宙概念。第二部分多元宇宙，描述了多元宇宙的空間維度與時間旅行、平行量子宇宙、弦理論和M理論。第三部分遁入超空間，描述了當我們的宇宙瀕臨死亡進入大凍結時，如何藉助超空間逃往與我們宇宙平行的其他宇宙，將人類文明傳承下來。

作者簡介

[美]加來道雄博士，弦理論創始人之一，世界著名理論物理學家，紐約城市大學理論物理學教授，世界著名科學暢銷書作者，家喻戶曉的科學紀錄頻道主持人，所著七本書均暢銷全世界。

譯者簡介：伍義生，中國譯協資深翻譯家。

目 錄

第一部分 宇宙

第1章宇宙誕生時的情景

第2章荒謬的宇宙

第3章大爆炸

第4章膨脹和平行宇宙

第二部分 多元宇宙

第5章空間入口和時間旅行

第6章平行量子宇宙

第7章M理論：所有弦理論之母

第8章設計者宇宙?

第9章尋找來自第11維度的回聲

第三部分遁入超空間

第10章萬物之終結

第11章逃離宇宙

第12章超越多元宇宙

前 言

宇宙學是研究宇宙整體的科學，包括宇宙的誕生和它的最終命運。毫不奇怪的是，它經歷了緩慢的和痛苦的演變，這種演變常常被宗教的教條和迷信所籠罩。

宇宙學的第一次革命是在17世紀引進望遠鏡時產生的。在偉大的天文學家尼古勞斯?哥白尼（NicolausCopernicus）和約翰尼斯?開普勒（JohannesKepler）工作的基礎上，伽利略?加利列伊（GalileoGalilei）藉助於望遠鏡的幫助展示了天空的壯觀，首次爲天空的認真的科學研究打下了基礎。宇宙學的這個第一階段的進展在艾薩克?牛頓（IsaacNewton）的工作中達到了頂點，他最終確定了控制天體運動的基本定律。天體的規律現在不再是魔法和神祕的，而是受可以計算和可以複製的力支配的。

宇宙學的第二次革命是在20世紀引進大型望遠鏡產生的。例如威爾遜山上的一架望遠鏡有一面巨大的直徑達100英寸（254米）的反射鏡。在20世紀20年代，埃德溫?哈勃（EdwinHubble）利用這架巨大的望遠鏡推翻了幾個世紀以來有關宇宙是靜態的和永恆的教條。他證明天空中的星系正以巨大的速度離地球而去，即宇宙在膨脹。這就證實了愛因斯坦廣義相對論的結果，它說空間時間的構造不是平的和線性的，而是動態的和彎曲的。這就給出了宇宙起源的第一個似乎可信的解釋，即宇宙開始於“大爆炸”，大爆炸將星星和星系飛快地向外送到宇宙空間。由於喬治?伽莫夫（GeorgeGamow）有關大爆炸和弗雷德?霍伊爾（FredHoyle）有關元素起源的先驅工作，已經出現了一個概括宇宙演化的框架。

現在正在進行第三次革命。大約只有5年時間。它是由一連串新的高技術儀器，如空間衛星、激光、引力波探測器、X射線望遠鏡和高速超級計算機產生的。我們現在有了關於宇宙性質的最權威的數據，包括它的年齡、它的組成，甚至它的將來和最終的死亡。

現在，宇宙學家認識到宇宙正以跑開的模式在膨脹，無限制地膨脹，速度越來越快，隨着時間越長宇宙變得越來越冷。如果這樣繼續下去，我們將面臨大凍結的前景，那時宇宙將陷入黑暗和寒冷，所有的智能生命都將死亡。

這本書是寫這個第三次大革命的。這本書不同於我早先的關於物理學的、書名爲《超越愛因斯坦》（BeyondEinstein)和《超空間》(Hyperspace）的書，那兩本書是向公衆介紹高維度和超弦理論的。在《平行宇宙》（ParallelWorlds）中注意的問題不是空間時間，而是在過去幾年時間內展現的宇宙學的革命性的發展。這些發展是根據從世界各個實驗室和最外層空間得到的新證據和理論物理的新突破。我的意圖是不需要任何以前的物理學和宇宙學的背景，就能讓讀者瞭解這些發展。

書的第一部分集中在對宇宙的研究上，總結宇宙學早期階段的進展，最後講“膨脹”理論，它給了我們到今天爲止的大爆炸理論的最完善的表述。書的第二部分特別集中在多元宇宙理論的出現，即世界由多個宇宙組成，我們的宇宙只是其中之一。討論蟲洞、空間和時間彎曲的可能性，以及高維空間可能會怎樣連接它們。超弦理論和M理論使我們在超越愛因斯坦原始理論的道路上走出重要的一步。它們給我們進一步的證據，說明我們的宇宙只不過是衆多宇宙中的一個。書的第三部分討論大凍結，現在科學家都把它看做是我們宇宙的結局。我也給出一個認真的，儘管是推測的一種可能性。在1萬億年後，遙遠將來的高級文明也許能利用物理定律離開我們的宇宙，進入另一個更友好的宇宙，開始重新誕生的過程，或在時間上回到宇宙溫暖的時期。

隨着我們今天收到的大量的新數據，隨着新的工具，如能夠掃描天空的空間衛星，隨着新的城市大小的原子對撞機接近完成，物理學家感到正在進入一個宇宙學的黃金時代。簡而言之，對物理學家來說，對於一位宇宙起源和命運的探索者來說，一個偉大的時代即將來臨。

在《平行宇宙》一書中，加來道雄博士以其無與倫比的解說才能，講述了現代物理學得出的一種*令人難以置信、*激動人心的可能性，即，可能存在着廣闊無垠的宇宙之網，裏面排列着許多宇宙，也許是無窮多個宇宙，而我們這一宇宙只不過是其中之一。他運用生動巧妙的類比，幽默的語言，耐心地向讀者介紹有關平行宇宙的種種話題，從量子力學、宇宙學，到*出現的M理論，一路娓娓道來。讀讀這本書吧，在學者的陪同下，作一次奇妙的宇宙漫遊，他的見解可將我們的想象力推向極限。

——布賴恩·格林（BrianGreene），哥倫比亞大學理論粒子物理教授，《宇宙結構》和《優雅宇宙》的作者。

“喜歡宇宙論、時間旅行、弦理論和10維或11維宇宙的讀者可能不會找到比加來道雄博士更好的引導者了，他既是一位親身從事這方面研究的學者，同時又善於以引人入勝的方式，深入淺出地講解這一難以琢磨的複雜問題，非常難能可貴。”

——唐納德·戈德史密斯（DonaldGoldsmith），《逃亡的宇宙》和《宇宙的連接》的作者。

“可讀性極高，讓你輕鬆涉足在宇宙學前沿而樂不可支。”

——馬丁·里斯（MartinRees），《我們的宇宙棲息地》和《我們的*後結局》的作者。

“穿越宇宙，突破宇宙，目不暇接，五光十色。加來道雄博士，世界上*秀的科學作家之一，指點你透過物理世界的尋常表象，看到隱藏其下的奇妙世界：不可思議的暗物質及暗能量，空間中隱藏着的高維度，振動着的弦及其微小的環，宇宙就是靠它們才得以維繫。根據加來道雄博士的看法，現實世界其實撲朔迷離，絲毫不亞於*離奇的科幻小說。”

——保羅·戴維斯（PaulDavies），澳大利亞悉尼Macquarie大學太空生物學中心，《現在建造一架時間機器》的作者。

“加來道雄博士的又一力作。在《平行宇宙》中，他巧妙地將物理學的前緣變得如同一座遊樂園，使你能一邊享受樂趣，一邊又學到了愛因斯坦的相對論、量子力學、宇宙學和絃理論。但是本書的真正精髓在於，它告訴你加來道雄是如何運用這些強大的工具，來探究多宇宙是否存在，以及，在我們對上帝以及生命的意義進行認知的過程中，它們能給我們以怎樣的哲學啓迪。”

——尼爾·德格拉斯·泰森（NeildeGrasseTyson），天體物理學家和紐約城海登天文館主任，《起源：宇宙演變的140億年》一書的合著者。

免費試讀

第1章 宇宙誕生時的情景

詩人只想把他的頭腦放入天空抒發情懷。邏輯學家卻想把天空放入他的頭腦探尋祕密。結果分裂的是他的頭腦。

——GK切斯特（GKChesterson）

當我是一個孩子的時候，我內心的信仰有衝突。我的雙親是在佛教的傳統下長大的。但我每週去主日學校上課，我喜歡這裏講的有關鯨魚、方舟、鹽柱、肋骨和蘋果的聖經故事。這些古老的寓言讓我着迷，這些內容是我最喜歡主日學校的地方。對我來說，有關大洪水、燃燒的叢林和逝去的流水，比起佛教的聖歌和沉思冥想更讓我激動不已。事實上，這些古代的有關英雄事蹟和悲劇的傳說給我上了一堂生動的道德和倫理課，這些教育伴隨了我的一生。

在主日學校裏，有一天我們學習“創始”。讀到上帝在天上雷鳴般地說：“讓世界充滿光明！”這些話語聽起來比有關“涅槃”的沉思冥想更爲生動。出於好奇，我問我的主日學校老師：“上帝有母親嗎？”平時她回答問題總是很果斷，每次都給我深刻的道德教育。然而，這一次她被問住了，她遲疑地說上帝大概沒有母親吧。我問她：“那麼上帝是從哪來的呢？”她咕噥着說，關於這個問題她要問問牧師。

我當時沒有認識到我意外地觸及到一個重大的神學問題。我迷惑了，因爲在佛教中根本沒有上帝，只有無始無終的永恆的宇宙。後來，當我研究有關世界的神話時，我知道了在宗教上有兩種類型的宇宙論：一種理論是上帝在一瞬間創造了宇宙，另一種理論是宇宙過去、現在和將來都永遠如此。

我想，兩種理論不可能都是對的。

後來，我開始發現這些共同的主題貫穿在很多其他的文化中。例如，在中國的神學中，開始時有一個宇宙蛋。幼兒上帝盤古幾乎是永久地居住在這個漂浮在無形的混沌海上的蛋中。當他最終孵化出世後，他長得無比地大，每天長10英尺多（3米多），蛋殼的上半部分變成了天，下半部分變成了地。一萬八千年後，他死了，誕生了我們的世界，他的血變成了河，他的眼變成了太陽和月亮，他的聲音變成了雷。

盤古神話以各種方式反映了一個在其他宗教和古代神學中所建立的主題，即宇宙是從無到有創造的。在希臘神學中，宇宙起源於混沌狀態。事實上，混沌一詞來源於希臘意思爲“深淵”這個詞。這個毫無特色的空洞通常被描繪爲一個海洋，在巴比倫和日本的神學中就是這樣描繪的。這個主題也出現在古埃及神學中，太陽神Ra（拉。被畫成鷹頭而戴太陽之冠的古埃及人的主神。——譯者注）是從漂浮的蛋中出現的。在玻利尼西亞神學中，宇宙蛋被一個椰子殼代替。瑪雅人相信的故事又有一些變化，宇宙誕生，但五千年後最終死亡，然後又一次一次復興，誕生和毀滅無休止地循環。

這些從無到有的神話是與佛教的宇宙論及某種形式的印度教截然不同的。在這些神學中，宇宙是永恆的，無始無終的。存在的級別有很多，最高的是“涅槃”，它是永恆的，只有通過沉思冥想才能達到。在印度佛教的教義中寫道：“如果上帝創造了世界，在創造世界之前他在哪裏呢？……要知道世界不是創造的，就像時間那樣沒有開始和終結。”

這些神學明顯地互相矛盾，不能明確地說出誰對誰錯。它們是相互排斥的：宇宙或者有開始，或者沒有，顯然沒有折中的餘地。

然而今天似乎出現了一個解決方案，這是由全新的科學世界的發展，由新一代的翱翔在外層空間的強大科學儀器所得出的結果。古代神學依賴的是講故事的人的智慧解釋世界的起源。今天，科學家則利用一組衛星、激光、重力波探測器、干涉儀、高速超級計算機和因特網，革新我們對宇宙的理解，給我們有關宇宙起源的更加引人注目的描述。

從科學探測數據逐漸得出的是兩種相互對立的神學的合成。科學家推測，“起源”也許在無止境的“涅槃”海洋中重複發生。在這個新的圖片中，我們的宇宙可以比做漂浮在巨大“海洋”上的一個氣泡，在這個“海洋”上不斷有新的氣泡形成。根據這個理論，宇宙像開水中形成的氣泡，在不斷地產生，漂浮在一個更大的舞臺上，即一個11維的超空間“涅槃”上。越來越多的物理學家認爲我們的宇宙的確是從一次火災中，從一個大爆炸中產生的，但它也與其他宇宙的永恆的海洋並存。如果我們是對的，大爆炸甚至就在你讀這本書時正在發生。

全世界的物理學家和天文學家現在都在推測這些並行的世界會是什麼樣子，服從什麼規律，它們怎樣誕生，最終如何死去。大概這些世界是荒無人跡的，沒有生命的基本要素。或者也許它們只是看上去像我們的宇宙，被一個單一的使這些宇宙脫離我們宇宙的量子事件所分開。一些物理學家推測，也許有一天，隨着我們生存的宇宙變老和變冷，生命難以繼續維持，我們將不得不離開它，逃到另一個宇宙中去。

驅動這些新理論的動力是從空間衛星拍照宇宙創建時留下的殘跡所得到的大量的數據。最顯著的是，科學家現在將零點定在大爆炸發生後僅380000年後所發生的事情。那時，宇宙創建時的餘暉首次充滿了宇宙。這種從宇宙創建時所產生的輻射的最引人注目的描述大概是從WMAP衛星的新儀器得來的。

……