利昂·莱德曼：著名物理学家，1922年生于纽约，1951年博士毕业于哥伦比亚大学物理系，1958年后任该校教授，1979—1989年任费米国家加速器实验室主任，并主持设计了超导超级对撞机建造计划。他在粒子物理实验领域成果卓著，于1988年获得诺贝尔物理学奖。

莱德曼热衷于科学教育事业，曾任美国科学促进会理事会主席。2018年10月，莱德曼在爱达荷州去世，享年96岁。

迪克·泰雷西：著名作家，《集萃》（Omni）杂志前任编辑。

第1 章

看不见的足球

除了原子和真空是实际存在的，其他一切都只在意念之中。

——阿布德拉的德谟克利特

宇宙的最开始是一片虚空——一个奇特的真空世界——没有空间，没有时间，没有物质，没有光，没有声音。但是在自然法则的作用下，这个神奇的真空世界中潜在的能量正等待释放，就像高耸的悬崖边上摇摇欲坠的巨石一般。

等一等。

在“巨石”落下之前，我要解释一下，其实我真的不明白我在谈论什么。从逻辑上说，一个故事应该从开始讲起。但这是一个关于宇宙的故事，很遗憾，我们没有任何证据表明什么是最开始。没有，一无所有。我们了解的只是已经到达成熟期的宇宙，而对于最初千千万万亿分之一秒的时间，也就是在“大爆炸”后非常短的一段时间内的情况我们一无所知。如果你读到或听说了关于宇宙创生时的一些事情，那肯定是虚构的。这一领域属于哲学的范畴。只有上帝才知道宇宙创生时发生了什么（但是他从来没透露过一点）。

好，我们讲到哪儿了？哦，对了——

就像高耸的悬崖边上摇摇欲坠的巨石一样，虚空中的平衡是非常敏感的，只要要一点点冲动就会发生变化，而这种变化就产生了宇宙。事实上也确实这样发生了，那一片虚空爆炸了，时间和空间就在爆炸之初的炙热中创生。

物质则从这些能量中脱颖而出：一堆密集的粒子在辐射中消失了，重新归于物质（现在我们至少是在基于一些事实和理论推理来进行研究）。粒子的碰撞产生了新的粒子。在黑洞形成与解体的同时，时间和空间搅在一起翻滚沸腾着。

这是多么奇妙的景象啊！随着宇宙的膨胀、冷却、变得稀薄，粒子开始结合，不同的力也开始出现。质子和中子产生了，接着出现了原子核和原子。然后就是至今仍在膨胀的巨大的尘埃云，它们在某些地方聚集起来，形成了恒星、星系和行星。在一个标准星系的旋臂上，一颗最为普通的行星在围绕着一颗普通的恒星运行。在这个星球上，绵延的大陆和澎湃的海洋经历着自组织的过程，海洋里冒出的一些有机分子开始发生反应，并产生了蛋白质，生命就这样开始了。植物和动物从简单的有机体中进化出来，并最终产生了人类。

人类与其他生物的不同之处，主要在于他们是对自己的周围环境极富好奇心的唯一物种。随着物种变异的出现，一小撮与众不同的人开始在大陆上活动。他们非常傲慢。他们并不满足于欣赏宇宙的灿烂，而总是在问“怎样”：宇宙是怎样产生的；那些宇宙“原料”怎样造就了我们这个令人难以置信的多样的世界——恒星、行星、水獭、海洋、珊瑚、阳光以及人类的大脑。这些异类也提出过一个人类可以回答的问题，但只有经历从老师到学生，数百代人几千年的努力和献身后才有可能找到问题的答案。在找到正确答案之前，这个问题也产生了许多错误百出、令人为难的答案。幸运的是，这些异类天生不知道什么是为难。他们的名字叫物理学家。

现在，在审视过这一探讨了2 000 多年——这段时间只相当于宇宙时间长河中微不足道的一滴水珠——的问题以后，我们开始瞥见宇宙创生的整个过程了。在望远镜和显微镜中，在天文台和实验室里，甚至在便笺簿上，我们开始觉察到在宇宙产生的第一时刻起支配作用的原始的对称和美的轮廓。我们几乎能够看到这些了。但是这些图景还不是很清晰，而且我们也感觉到有什么东西在使我们的视野变得更为模糊——有一种黑暗的势力在使宇宙固有的简单本质变得模糊、隐秘和令人困惑。

序 

“人物”表 

第1 章　看不见的足球 

第2 章　第一位粒子物理学家 

第3 章　寻找原子：力学 

第4 章　仍在寻找原子：化学家和电学家 

第5 章　裸原子 

第6 章　加速器：它们粉碎原子，不是吗？ 

第7 章　“原子”！ 

第8 章　最后的上帝粒子

第9 章　内空间、外空间和时间前的时间 

致谢 

历史注解及参考文献 

译后记 

校译后记