【刘静波寒假荐书 | 如何给孩子解释宇宙的故事？】

原标题：刘静波寒假荐书 | 如何给孩子解释宇宙的故事？

寒假，和孩子一起读书吧！ 方舟大语文推出 “刘静波老师寒假荐书” 专栏，约请名家推荐一本书，包括文学、历史、艺术、科学等诸领域。我们推荐图书的标准是： 不仅少年时期应该读，而且值得读一辈子。

今天，书评人游识猷推荐约翰·巴罗所著的《宇宙之书：从托勒密、爱因斯坦到多重宇宙》。

每个孩子都曾对宇宙产生过好奇，这种好奇往往会成为他们对世界进行不断探索的原动力，并伴随一生。如何帮孩子留住这种仰望星空的乐趣？如何给孩子解释宇宙的故事？约翰·巴罗的《宇宙之书》是一个很好的选择。巴罗是一个能将科普著作排成话剧的科学作家，他所著的这本关于宇宙的“探索史”轻松易读，不仅能让孩子了解宇宙的开端，以及几千年来人类试图解释宇宙的各种尝试，还可能给予孩子一个完全不同的看待世界的视角。此为“刘静波老师寒假荐书” 第 1本书。

《宇宙之书》作者约翰·巴罗

作为一个对宇宙所知甚少的人，我曾问过《宇宙之书》的译者李剑龙一个问题：“如果大爆炸是宇宙的开端，那么在大爆炸之前是什么样呢？”

他严肃地答：“什么也没有。”

大概是我挂着的表情太过迷惘，他又追加了一点解释，“大爆炸始于一个‘奇点’，对现在的我们来说，在那之前什么都没有，连时间都没有。”

“哦……什么是奇点？”

“奇点……就是光和一切粒子路径的终点。”

对话完全无法再进行下去，即使摒弃了一切数学公式，即使用最浅显的比喻和修辞，我还是想象不出什么是勒梅特口中的“没有昨天的一天”，也想象不出“奇点”是何等光景。

我的脑子好像变成了一锅热腾腾乱糟糟的不透明浆糊，据说这倒是颇类似宇宙的原初物质——被物理学家取名“Ylem”的那玩意。不过，我倒是确定了一点，自己现在肯定不是在“庄周梦蝶”，什么“一切外部人事物其实都是来自我的虚幻想象”——我的大脑绝不可能自己想象出这样的宇宙模型来！

毕竟，智人这个物种也才20万岁，跟宇宙的138亿岁相比， 相当于一秒之于一天。就算我们祖祖辈辈的集体记忆都能完美保存，大爆炸这样的理论，仍然超出了人类的日常体验与一切直觉。

根据“宇宙大爆炸”的理论，宇宙从“奇点”开始，奇点以前“什么也没有”

从“什么也没有”里“Bang”的一声，然后有了时间，有了空间，有了巨大的能量……这时候还没有原子，原子要等到38万岁后，宇宙直径长到现在的千分之一，温度则冷却到大概三千度，电子和原子核形成原子，光子挣脱束缚开始穿行，宇宙变得透明，氢氘氦锂聚成恒星。恒星再煅烧上至少几千万年的漫长岁月，才在垂死中释放出它造出的碳氧等新元素。有了这些宇宙尘埃，才有行星凝成，也才能渐渐演化出生命和人类，形成一个个来自恒星的你。

这便是学界如今公认的“标准宇宙模型”，不过，这个模型并不是一生下来便口含金匙直接加冕，而是花了几十年跟稳态宇宙等各种其他理论搏斗厮杀，才在观测数据的帮助下一步步登临王座的。

剑桥大学的物理学家约翰·巴罗（John D. Barrow）所撰写的《宇宙之书：从托勒密、爱因斯坦到多重宇宙》这本书讲述的，正是几千年来人类如何尝试着解释世界，又如何让这些解释符合“我们所看到的一切”。

摄像机镜头下的“星轨”

就拿星空来说，在赤道与在北半球高纬度所看到的星轨（star trail）就相当不同。由于地球自转，赤道上的人会认为星星总是绕着自己东升西落，北欧与中国人则会发现星星绕着北天极转成一圈圈同心圆，论语里说，“政以德，譬如北辰，居其所，而众星拱之”，于是斯堪的纳维亚神话里的诸神住在 “天顶大磨盘”的中心，至于中国玉皇大帝的居所，也当然是那颗北极星。

每个人能看到的东西，都受三样东西制约——“当时”、“当地”、“所能见”。人类就是在这样强大的制约之下，致力于让“此刻的偏见”尽可能接近“真实”。所谓科学，并不是永不犯错，而是永远铭记事实第一，不断拓展“所能见”的精度和广度，并不断用新的事实来修正理论。

直到今天，在低速、弱引力场的日常生活中，牛顿理论仍然是“有效描述”。然而，要解释引力场很强和运动速度接近光速时会发生什么，就得靠相对论。要描述微小尺度中质量极小的粒子的运动方式，就得靠量子力学。

而当一群天文物理学家在南极守着望远镜苦捱八年，测量宇宙微波背景辐射中造成的千万分之一度温度差。2014年3月17日，他们终于有资格骄傲地向全世界宣告，“看见”了宇宙诞生后的“暴胀”留下的涟漪。

天文物理学家在南极用望远镜守望宇宙的“涟漪”

宇宙诞生，然后经过10的35次方分之一秒，光可以走过质子直径的万亿分之一，就在此刻，“排斥性引力”驱动着宇宙开始暴胀！又过去了10的32次方分之一秒，光走过了质子直径的百亿分之一，暴胀结束！宇宙从比原子小变得比柚子大，随后转入平和膨胀模式……因为可见的宇宙暴胀前是如此之小，因此内部的不均就很容易“抹平”，也正因为宇宙暴胀前是如此之小，量子尺度的涨落在拉伸后变成了宏观尺度的起伏，我们今天才可能观测到“均匀”宇宙中同时存在着星系这样的大尺度结构……

今人未必比古人更聪明，但却理应比古人更了解这个世界。基于前人累积、信息流动、以及观测手段进步，今人有条件掌握更多的信息，从而有机会构建出更接近“真实”的模型。旧理论未必被“推翻”，但新理论必定拓展了“解释范围”。

诺贝尔经济学奖得主，保罗·萨缪尔森曾多次修改自己对通货膨胀率的看法，一开始他在教科书里写5%可以接受，再版时他把这个数字改成3%，后来又下调到2%。有人讽刺他，说“作者理应坚定不移”。萨缪尔森则反唇相讥，“事情若有改变，我的想法自然随之更改。不知足下如何？”

我很喜欢这则小故事，时移势易。新事实浮现，结论也应随之改变。如果将“宇宙”定义为“我们可见的一切”，将“生命”定义为“原子间的复杂作用”，那么巴罗这本《宇宙之书》讲述的正是我们目前对于生命、宇宙和一切的答案知道了多少，又是怎么知道的。我在此不妨做个小小剧透——哥白尼曾经告诉我们，地球不是宇宙的中心。而根据现在的推算，有很大可能，我们的宇宙也不是多重宇宙的中心。

中英文版本的《宇宙之书》

译者眼中的《宇宙之书》

译者李剑龙，网名Sheldon，果壳网天体物理类专栏作者，理论物理专业出身，研究的方向是如何把广义相对论和量子力学结合起来。

Q：我们为什么要读宇宙学的书，跟我们有什么关系呢？

Ａ：可以打个模糊的比方，我们是生活在黑客帝国的Matrix矩阵中，感受到的东西都是虚幻的，是现实世界营造出来的虚拟现实。对你来说，虚拟现实是很重要的，比如我们平常吃的东西。但你不能忽视真正的现实，必须去了解真正的现实，否则你就永远在虚拟现实当中。宇宙学就是要告诉我们，我们所在之处可能是怎样的一种现实？这种现实之外是否还有更多的现实？这本书里还讲到，有可能整个宇宙都是一个虚拟的现实。

Q：为什么宇宙中会产生人类呢？

Ａ：如果用人择原理来回答，问这个问题的人，一定是处在一个能够产生他的宇宙中。这是人择原理的基本思想。这个思想为什么是有道理的，不是胡说呢？可以看看这本书所举的开普勒的例子。开普勒当时知道有五大行星，不知道有天王星、海王星，他想解释为什么宇宙中正好有五大行星，不是六个也不是四个。于是当他想到世界上有五种正多面体，每种多面体的内切圆和外接圆合在一起，刚好能够描述五种行星和地球轨道分布的时候，他认为这就是宇宙的终极奥秘了。你看，如果当时有人择原理，人择原理会告诉开普勒，这五个行星更可能是偶然形成的，不要硬解释这五个行星从哪里来，它们就是随机产生的。

Q：宇宙大爆炸以后会再发生吗？

Ａ：这是目前还不知道的事情，现在还无法解释。现在的观测数据只能解释最简单的模型是什么样的，模型和现实本身是否有差距，还是需要研究的。这本书里也提出这样一种可能性：可以人工诱导一个宇宙的产生，更适合人类生存，里面再有人，里面的人有了科学以后，再造一个宇宙。

Q：这本书容易读懂吗？

Ａ：要看你怎么定义“读懂”，如果你第一天去找矩阵世界里的尼奥，告诉他外面的世界怎么样，他可能大概明白；但他只有去外面走一趟，才能真正懂外面世界究竟怎么样。这本书就像是那颗药丸，你吃了之后，知道外面还有一个世界。想看懂的话，要去看更多的书。这本书讲的是人类认识宇宙的历史，宇宙是怎么从一个神话、蒙昧的宇宙，变成了一个客观实在的宇宙。而且我们后来发现这个客观的宇宙孕育着无穷的可能性，比神话丰富多了。

翻译这本书的时候，我用了很多意译的词，比如，里面有一个词叫做“smooth”，说宇宙很光滑，你可能不知道是什么意思。光滑在微分几何中有特殊的含义，微分几何是广义相对论的数学基础。但实际上，在这本书里，作者的意思是宇宙物质的分布是均匀的，所以我把smooth翻译为均匀。另外，我也加了很多译者注和名词解释。它里面有很多名词作者是一带而过，没有加以解释，我给它们做了解释。

Q：译完这本书后，你现在看事物的角度会有什么不同吗？

Ａ：我们看到的都是现象，但只有现象是没有意义的，你要去研究形成现象的原因。当你知道现象背后的原理之后，第一，你就可以对可能的结果做出预测，第二，一些东西不会特别影响你的情绪。人生怎么避免唉声叹气？发现事物背后的原理，就会觉得没什么值得唉声叹气了。

（访谈来源：图灵出版社）

☞ 豆瓣网友评《宇宙之书》

@firstrose

对于一个门外汉来说，这是一本可以让你轻松了解现代宇宙学的科普佳作，阅读的时候请自觉忽略书中为数不多的公式。而对于资深天文爱好者（比如在下）来说，书中大量前所未见的细节会让你大呼过瘾。无论从哪方面，这本书都是值得推荐的。

@magus

如果说前两章充分符合了本人这样的外行人对于宇宙星空的浪漫幻想以及其能引申出的各种哲学遐想，那本书后300页则是讲爱因斯坦的神奇公式给宇宙研究带来的天翻地覆的影响。

算公式研究宇宙在外行人眼里真是一点也不浪漫，却也会得到浪漫的结果。一个个奇妙的宇宙绽放在公式里，或膨胀或扭曲或分裂，甚至时间旅行，更甚至虚拟。宇宙的可能性让人眼花缭乱，不过这些似乎都不是我们的宇宙，又似乎与我们的宇宙相似。只是各种复杂的专业术语早就脱离文科生的理解能力，各种宇宙所体现的奇妙与惊喜，冰冷和虚无，只能沉浸在自己的遐想中。

@木头.E

是一本介绍人类对宇宙认识过程的科普书，还在读。作为文科生，纯科学的部分我没什么判断力，基本上是被动接收，觉得基本上还算好懂。从感受的角度，觉得这本书再好不过地表达了想象力在科学中的作用。历史上各种各样对宇宙的猜想都是从已知变量出发的，但是同样的变量，可以得出几十种不同的结论。究竟哪个结论胜出，倚赖于新的观测结果，但首先需要想象一个尽可能合理的模型，解释现有数据还无法完全解释的东西。客观条件总是有各种限制，想象力是突破它们的最后一击。嗯，这个结论放在社会科学领域也行得通吧！

@soda

每个标题下面都有一段引用，这一段是“有些树，华生，它们长到一定高度后，就突然开始长歪了” 哈哈哈哈哈这本书每段来自各个领域的引用真的是太好玩了。

小学、初中“方舟 大语文”精品课程

请向当地方舟校区报名返回搜狐，查看更多

责任编辑：