萬物起源（簡體書）

《萬物起源》彙集了90道針對高血壓患者調養的菜肴，除了列出詳細做菜步驟以外，還介紹了高血壓的基礎知識、調養原則。書中所列食譜步驟，科學營養，好學易做；每個菜譜、粥肴、湯羹都有原料、功效，又有製作方法，內容翔實，照方製作，即可收到較好的療效。在使用過程中可根據各自家庭情況，所罹患的疾病選用。《萬物起源》作者試圖在短短200多頁的篇幅裡勾勒出整個宇宙140億年的演化歷史，從大爆炸開始，至尋找地外文明而終。作者綜合了多個科學領域的成果而呈現出宇宙的全貌。他也同時強調，科學的方法及其與生俱求的懷疑態度是我們理解諸如暗物質、恒星結構以及地球生命起源等宇宙奧秘的惟一途徑。

尼爾．德格拉斯．泰森（NelldeGrasseTyson）美國自然歷史博物館海登天文館館長，出版了許多有關天文學和天體物理學的書籍和科普文章（其中不乏一些暢銷書，如最近的作品《死于黑洞》就上了《紐約時報》的暢銷書排行榜）。他在努力激勵公眾瞭解宇宙的同時，還提醒人們意識到有關科學的重要性。他是2007年美國太空網評出的改變太空業的十大太空工作幻想家之一。

尼爾·德格拉斯·泰森所著的《萬物起源(宇宙140億年的演化史)》向讀者介紹這種新的綜合知識。它不僅能夠幫助我們認識宇宙的起源，同時也了解由物質構成的最大結構——那照亮宇宙的恒星的起源，行星（最有可能形成生命的地方）的起源，以及生命本身在其中一顆或者多顆行星上的起源。本書突出了生態意識，關注生命的本質，很有時代特色和現實意義，也很有代表性。

給科普工作插上翅膀
科學普及工作越來越受到政府和全社會的重視，這一點是不容置疑的。《中華人民共和國科學技術普及法》的頒布和實施，使得科普工作有法可依，《全民科學素質行動計劃綱要》的頒布，使得科普工作的目標和實施步驟更加明確了。隨著時代的不斷進步，我國科普工作的內涵得到了進一步拓展，同時對科普工作也有了更高的要求，我國的科普工作已經進入一個新的發展時期。
科普工作很重要的方面是要提高全民的科學素養，這就要求科普工作在向廣大群眾普及科學和技術知識的同時，大力弘揚科學精神、傳播科學思想、倡導科學方法。在科學技術日益發達的今天，公眾的科學素養已經是世界上許多國家都非常重視的問題。對個人來說，它關系到每個人在現代社會中的發展和生存質量；對國家而言，提高公民科學素養對于提高國家自主創新能力、建設創新型國家、實現經濟社會全面協調可持續發展、構建社會主義和諧社會，都具有十分重要的意義。
科普工作不是某些個人和團體的自發和業余行為，而是國家政府的事業和全社會的工程，需要政府積極引導、社會廣泛參與、市場有效推動，同時還需要一支專業化的科學普及隊伍。
科學普及和科學研究兩者是互補的，缺一不可。科學研究工作是在科學技術的前沿不斷探索突破，科學普及是讓全社會盡快地理解和運用科學研究的成果。沒有科學研究，將無所普及；沒有廣泛的普及，科學研究將失去其根本意義，科學研究也將得不到社會的最廣泛支持和認同。科學家的主要工作當然是進行科學研究，但是科學家也有義務進行科普工作，促進公眾對科學的理解，要充分認識到與公眾交流的重要性。科學家應該愿意并且善于和媒體及公眾進行溝通和交流，主動積極地把自己的科學見解和科學發明，以及科學上存在的問題告訴廣大的群眾。同時，公眾有權利了解科學的真相，并以各種形式參與到科普行動之中，分享科學研究的成果，掌握科學的方法，理解科學所能給人類帶來的各種后果。
科普工作需要科學界和傳媒界之間增強交流合作。大眾傳媒如廣播、電視、新聞報刊、出版、網絡媒體等，是今天面向社會公眾的主要科普渠道。在以網絡為代表的現代傳媒飛速發展的今天，傳統的科普圖書仍然有其無可替代的獨特魅力。閱讀一本好的科普圖書所帶來的啟迪和樂趣，有時讓人終生難忘。同時，科普圖書在表達作者觀點和思想方面，也有著無法替代的功能。我們要重視科普圖書的創作，更要重視推廣科普圖書。好的科普作品通常都具備以下幾條：首先是實事求是，科學公正地反映科學上的發明發現；然后就是要有很強的思想性，能夠大力宣揚實事求是的科學精神，弘揚不畏艱險、勇于創新、積極向上的科學態度；還有就是能夠引人人勝，生動有趣。國內外許多大科學家都積極從事科普圖書的創作，比如我們大家所熟知的霍金、卡爾·薩根、高士其、華羅庚等。他們的科普工作，同樣得到社會的廣泛承認和尊重。
科普工作是一項創造性勞動，需要堅實的科學功底，更需要一定的寫作技巧，還要投入極大的熱情和花費很多時間。所以，從事科普工作的人員都要有奉獻精神。如果我們的科學家們都能認識到他們肩負著向公眾普及科學的重任，在自己力所能及的條件下，努力寫出一些優秀生動的科普作品，我國的科普事業必定能更上一層樓。
江蘇科學技術出版社長期以來一直重視科普圖書的出版工作，他們一方面從國外引進優秀的科普圖書，同時也注重出版原創的科普圖書，鼓勵國內的科學家積極投身科普創作。《青鳥文叢》從眾多國外優秀的科普圖書當中精選出來一些作品，同時也有我們國內科學家的原創作品，都很精彩。這套書突出了生態意識，關注生命的本質，很有時代特色和現實意義，也很有代表性。希望能夠不斷出版更加優秀的作品，使這套書更加豐富多彩。 在中國古代神話中，青鳥是一個信使，用這個名字來命名一套科普圖書，出版者的用意也是顯而易見的。但愿科普工作能插上翅膀，為全社會多傳遞一些科普的信息。

致謝前言關於科學的起源和起源科學的思考自序最偉大的故事第一篇宇宙的起源第一章宇宙的開端第二章反物質第三章要有光第四章暗物質第五章暗能量第六章一個還是多個宇宙第二篇宇宙與星系結構的起源第七章星系探索第八章結構的起源第三篇恒星的起源第九章始於塵，歸於塵第十章元素動物園第四篇行星的起源第十一章當行星年輕之時第十二章在行星之間第十三章無數個世界：太陽系外的行星第五篇生命的起源第十四章宇宙中的生命第十五章地球生命的起源第十六章尋找太陽系裡的生命第十七章尋找銀河系裡的生命結束篇在宇宙中尋找自我

我們先從物理學開始。“物理學”是研究物質、能量、空間和時間的行為表現及其互相作用的。在我們的宇宙里，這些特征的相互影響成為所有生物和化學現象的基礎。因此我們這些地球人所熟悉的一切基礎事物都始于并且有賴于物理法則。當我們把這些法則應用于天文環境的時候，大大擴大了物理的應用范圍，我們稱之為天體物理學。
幾乎在科學研究的任何領域，特別是在物理學上，科學探索的前沿始終處在我們衡量事物和判斷情況能力的極限范圍。在物質的極端情況下，例如黑洞附近，引力極強，致使周圍的空間一時間彎曲很厲害。在能量的極限，在溫度高達1500萬℃的恒星核內不斷發生熱核聚變。在凡是能夠想象得到的所有最極端的情況下，在宇宙最初那段時間里，宇宙環境極端熾熱、致密。要了解在當時那些條件下發生了什么情況，需要運用公元1900年以后發現的物理定律（現代物理學定律）。現在物理學家稱這一時期為現代，以便與近代，包括以前所有的經典物理學區分開來。
經典物理學的一個重要特征是，你靜下心來想，發現它研究的事件、定律和預言，全都具有實際意義。它們全都是在普通建筑物里發現的，并且在普通實驗室里得到了驗證。引力定律和運動定律、電磁定律、自然定律和熱能的性能，現在仍然在高中的物理課上講授。這些關于自然界的新發現推動了工業革命，用以前世代代代的人難以想象的方式改變了文化和社會，并且仍然在人們認識日常世界里發生的事件及其原因中起重要作用。
與之相反，你會覺得在現代物理學里沒有什么實際有意義的東西，因為一切都發生在很遙遠的地方，遠遠超出了我們人類感覺器官的感受范圍。這是一件好事。我們可以快樂地宣稱我們的日常生活完全不會受到極端的物理學的影響。在一個平常的早晨，你起床以后，在房間里晃蕩，吃點什么東西，然后走出大門。一天結束以后，你心愛的人等待著你，滿心希望你與出門的時候沒有什么兩樣，完好地回到家里。但是請想象一下，你到達辦公室，走進過熱的會議室，參加十點鐘召開的重要會議，突然失去了你所有的電子，或者更嚴重的是你體內的原子全都飛離，那將很糟糕。假設你坐在辦公室里，借著75瓦臺燈的燈光想要完成一件工作，有人突然打開天花板上500瓦的頂燈，使你的身體胡亂地從一面墻壁彈到另外一面墻壁，來回折騰，直到你像玩偶盒里的小人飛出窗戶。或者設想你在工作之余去觀看相撲比賽，卻只見兩個幾乎滾圓的大力士互相碰撞、消失，然后自然而然地變成兩束光往相反方向離開房間的情景，你會有什么感覺？或者假設你在回家的途中，選了一條很少走的路，一幢黑黝黝的建筑物先是吸住了你的雙腳，然后從頭到腳拉伸你，把你的兩個肩膀擠壓在一起，你從一個洞里擠過去，從此再沒有人看見你或者聽到你的消息。
如果這些情景在日常生活里出現的話，我們就會覺得現代物理學就并不那么奇特了；我們的相對論和量子力學的基礎知識就會自然而然地從我們的生活經驗中得出；我們所愛的人可能永遠不會讓我們去上班。但是回到宇宙初始的那幾分鐘，這種情況一直在發生。為了能夠想象它并且理解它，我們別無選擇，只能建立一種新的常識，一種變異的直覺知識，認識在溫度、密度和壓力都處于極端的情況下，物質如何運動，物理定律如何描述其特征。
為此，我們必須走進E=mc2的世界。
1905年，愛因斯坦首次發表這個著名的方程式。那一年，愛因斯坦的開創性研究論文刊登在一份出色的德國物理期刊《物理年鑒》上。論文的標題為《論運動物體的電動力學》，這篇論文更加廣為人知的是愛因斯坦的狹義相對論。它介紹的理念永遠改變了我們對于時間和空間的看法。1905年，愛因斯坦只有26歲，在瑞士的伯爾尼擔任專利審核員。那年稍后，愛因斯坦在同一份雜志上發表了另外一篇令人矚目的簡短論文（只有2頁半）《物體的慣性取決于它的能量嗎》。在這篇論文里，愛因斯坦進一步提供了具體的資料，包括他最著名的方程式。為了免去你尋找原文、設計一項實驗，進而驗證愛因斯坦理論的麻煩，我先告訴你這篇論文標題的答案是肯定的。正如愛因斯坦所述：
假如一個物體以輻射的形式釋放它的能量，其質量減少為E／c2……物體的質量是其能量的量度；如果能量變化為E，質量變化也相同。
由于對這一說法不很肯定，他接著提出，
那些蘊含著能量可變化快至一定程度（例如，含有鐳鹽radium salt）的物體，這一理論也許能夠成功地測試驗證。
這樣你就明白了：要把物質轉變成能量，或者能量轉變成物質時，數學公式E=mc2能量等于質量乘以光速的平方——給了我們一個超強的計算工具，它拓展了我們了解和認識宇宙的能力，可以從宇宙現在的情況，一直追溯到宇宙誕生10-43秒的宇宙。根據這個方程式，你可以說出一顆恒星能夠產生多少輻射能量，或者把你口袋里的硬幣轉換成有用的能量形式時能夠獲得多少能量。
最為人熟悉的能量形式是光子，一種沒有質量，不可減縮的可見光粒子或者是某種形式的電磁輻射。它照耀著我們周圍，但我們心目中常常意識不到它，也很少提及它。我們全都沐浴在連綿不斷的光子里。它們來自：太陽、月亮和其他恒星；家里的火爐，蠟燭和燈光；幾百個廣播電視臺；不計其數的手機和雷達發射站。那為什么在日常生活里，我們實際上沒有看見能量轉換成物質，或者物質轉換成能量呢？普通光子的能量遠遠小于質量最小的亞原子粒子，當它根據E=mc2轉換成能量時，因為所產生的能量實在太小無法變成其他東西，而只能作為一種簡單而相對平靜的存在。
你是否渴望運用E=mc2？先從周圍的伽馬射線的光子開始吧。伽馬射線具有實際的能量，至少比可見光子大20萬倍。一旦受到過度照射，很快就會生病，死于癌癥。不過，在這種情況發生之前，你會看見成對的電子，一個由物質構成，另外一個是反物質（只是宇宙里許多動態粒子-反粒子對之一）突然出現在光子曾經游蕩的地方。如繼續觀察，還可以看見物質一反物質對的電子碰撞，相互湮滅，并且再度產生伽馬射線的光子。把光子能量增加到原來的2 000倍，這些伽馬射線的能量就足以將平時孱弱的人變成超人。這些成對的光子產生足夠的能量（E=mc2已充分地描述），產生諸如中子、質子和它們的反物質伙伴，其質量幾乎都將近電子質量的2 000倍左右。高能量的光子并不是隨處可得的，但是在宇宙間許多坩鍋里確實存在高能量的光子。就伽馬射線而言，幾乎任何溫度高于幾十億度的環境都是產生它們的溫床。P3-6