郭晶主编的、刘茜所著的《天文(解译星空)》故事，没有生涩的术语、没有严肃的说教，更没有一堆堆需要死记硬背的公式原理。娓娓道来的文字，讲述着科学殿堂中已经发生，或正在发生的事情，让青少年身临其境般地感受科技创造的奇迹。当故事结束时，留下的是无穷的回味，以及对知识的深层渴望。

《故事中的科学》丛书为国家“十二五”重点图书出版规划项目，郭晶主编的、刘茜所著的《天文(解译星空)》为其中的一个分册。《天文(解译星空)》从发现太阳光谱，研究太阳光谱，利用光谱，到20世纪无线电进入天文研究领域，以后是紫外线、红外线、x射线、伽马射线，我们进入全波段观测，跟着这个的实现，天文学的信息也不断增加。任何一个科学家在建立一门理论的同时就想着如何打破它，在一步一步向科学的前沿发展，对已知的东西带着怀疑的态度，向着未知的领域发展。

第一章 星空长卷

 尼罗河畔三颗星

 天上的战旗

 星星的“分级”

 群星演出的神话

 星星带我去航行

 失聪的变星猎手

 星空中的马拉松

第二章 全能神眼

 张开天眼看星空

 光线的乐谱

 “太阳元素”

 “望远”不用“镜”

 给“哈勃先生”戴眼镜

 望远镜之王

 寻找另一个地球

第三章 地球一家

 用灯塔测量地球

 日食停战记

 他移动了地球

 丢失的十天

 牛顿的苹果

 “我不需要那个假设”

 火星上的“运河”

 “笔头上的行星”

 冥王星的“户口”变迁

 星空中的“北京天文馆”

第四章 宇宙深处

 弯曲的光线

 黑洞：在战壕中诞生

 世纪大辩论

 变红的星系

 “无中生有”的宇宙——大爆炸

 船舱里的论文

 恒星的绝唱

 遥远的烛光

1948年，愚人节。

在西方，这一天是属于玩笑的节日。人们习惯在这一天玩一些小恶作剧，开开无伤大雅的玩笑，最好是用一本正经的态度讲点荒诞滑稽的事儿，博得大家会心一笑，谁也不会当真。正因为这样，当人们看到愚人节这天发表的一篇论文时，绝大多数人的反应是付诸一笑，非要到真的浏览过一遍之后，才意识到自己差点错过了宇宙学上的一个里程碑。

可这能怪谁呢？瞧瞧挑的这发表日子！而且三位作者的署名也太蹊跷了：阿尔菲、贝特、伽莫夫，正好是希腊字母表的头三个字母——α β γ的谐音。再说，汉斯·贝特虽然的确是一位出色的物理学家（他后来获得了诺贝尔奖），可谁也没听说过他对宇宙学还有研究呀！怎么看都会觉得，这简直是在开玩笑！

这的确是在开玩笑，不过玩笑的范围仅限于署名部分。这个小小的玩笑是因为乔治·伽莫夫教授的顽童本性又发作了，而且他还振振有词呢：这篇论文讨论的是宇宙最初发生的“太初核合成”，以后谈起这个理论的时候，可以顺理成章把它称作“α β γ理论”。字母表的头三个字母，还有更合适的名字么？

确实，不可能有更合适的名字了。这篇论文描述的是宇宙形成初期元素合成的过程，为大爆炸理论提供了支持和完善。“大爆炸”的宇宙模型，在伽莫夫的手里才真正建立了起来。

其实，爱因斯坦在建立广义相对论之后不久，就尝试过把广义相对论应用到整个宇宙的范围。他得出了宇宙膨胀的结论，却误以为是自己的理论有错误，给自己的公式加了一个“宇宙学常数”，以保证宇宙处于“安全的”稳恒状态。后来，数学家弗里德曼（他是伽莫夫的老师）推导出一组消去了“宇宙学常数”的方程，抹杀了爱因斯坦的努力：宇宙看来还是要膨胀。哈勃定律的发现支持了宇宙在膨胀的看法。1931年，比利时物理学家，“大爆炸之父”乔治·勒梅特提出，既然宇宙一直在膨胀，那么沿着时间回溯，就应该发现一个越来越致密的宇宙。在时间的开端，一个温度和密度都无限高的状态等待着我们，勒梅特把它叫做“原始原子”，而今天，天文学家把它叫做“奇点”。137亿年前，宇宙就是从这样一个状态诞生，经历了种种演化，成为了现在我们所认识和熟悉的样子。

在奇点，任何物理定律都将失效，我们不可能知道在奇点发生了什么，只能研究和它尽可能接近的状态，但无法真的到达它。时间和空间都是从这一点诞生的。宇宙从奇点开始，一边膨胀，一边冷却。随着温度的逐渐降低，四种基本作用次第分离出来，各种基本粒子也逐一出现。“暴涨”阶段让宇宙变得均匀而平滑，使得它在各个方向上都表现得差不太多，这就是宇宙的“各向同性”；“量子扰动”又让它显示出一些微小的波动，让它在局部范围内有不小的差异。现在遗留下来的“宇宙微波背景辐射”分布就很好地同时体现了这两点（见本书《给哈勃先生戴眼镜》故事附图）。宇宙就像是一张巨大的渔网，总体来看，这张网织得疏密均匀，可凑近了总能看到网格和空隙。这张“宇宙网”就是宇宙现在的骨架，宇宙中的星系和星系团都分布在网络的“丝”上，网格间的空隙就是辽远的星系际空间。

直到大爆炸之后的三分钟，宇宙才冷却到能够让原子核合成的温度。质子和中子结合到一起，形成了氢核和氦核，两者的质量之比大约是3：1。与此同时，还有极少量的其他原子核被合成出来。这就是“太初核合成”。太初核合成只持续了十七分钟，这是因为十七分钟后，宇宙的温度就降到了允许核聚变发生的温度之下。目前观测到的宇宙间各种元素的数量与太初核合成理论预测的数值符合得很好，这也是支持大爆炸理论的证据之一。

在宇宙继续膨胀的过程中，有一段时期光子无法自由活动。这段时间发出的光子不能到达现在的望远镜，被称为“黑暗时期”。随后，最早的天体开始形成，它们的强烈辐射让周围的物质被电离，这就是“再电离时期”。在这段时间之后，早期的恒星、类星体、星系和星系团逐渐形成，整个宇宙的结构慢慢浮现出来。现在观测到的“大尺度结构”和对星系演化的了解，也是支持大爆炸理论的支柱之一。

按照目前的观测证据，宇宙实际正在加速膨胀。天体物理学家们用“暗能量”来解释这种加速，它的性质将会决定我们这个宇宙的未来：宇宙是会继续膨胀、一直到超越我们所能看到的极限呢，还是会达到所有物质温度相等的“热寂”状态，或者产生“大撕裂”、甚至在“大挤压”之后发生新的“大爆炸”呢？这都取决于暗能量的表现。P172-175

在科学的沃土上播种

神秘的宇宙、浩瀚的海洋、多彩的大自然、神奇的现代科技……组成了广阔的科学沃土，不断滋养着一代又一代人，让后人可以站在前辈的肩膀看得更远，飞得更高。

一部优秀的科学故事书，就是一片能让青少年茁壮成长的科学沃土。而青少年就是一颗颗种子，播撒到科学的沃土中，这些种子将吸收科学的精华，茁壮成长，硕果累累。

一部优秀的科学故事书，就像引领青少年在科学殿堂尽情翱翔的隐形翅膀，用最亲切的语言和最真实的图片，娓娓道来的生动科学知识，持续地灌溉给这些种子们，让种子的根可以扎得更深，树干能往更高的地方伸展，收获的果实更丰满、更有营养。

目标是美好的，实现目标的方法是关键，恰到好处的方式可以事半功倍。俗话说，“合适就是最好的”，就像新生婴儿不能吃难以消化的大鱼大肉一样，青少年学习科学知识，也要选择最适合的内容、方法、途径。如何让科学知识更好地为青少年所接受，故事也许是最好的传播方式。看故事长大的孩子，精神世界更富足；沉浸在科学故事中的孩子，理性思维与精神视野也更开阔。

《故事中的科学》就是这样一套书，让小朋友们从故事中发现科学、认识科学、热爱科学、探索科学。科学的天空如此宽广，天文、地球、动物、植物、网络、通信、航空、航天、军事、探险、能源等诸多领域，在这套丛书中逐一展现。翻开这套书，你会发现，科学故事如此生动，科普图书如此精彩！

中国科学院院士

中国科普作家协会理事长

刘嘉麒

《故事中的科学》丛书架起了青少年通往科学世界的桥梁，生动的语言、精彩的图片，把故事中的科学和科学中的故事娓娓道来，让读者沉浸在“悦读”的无限乐趣中，既增长知识、开阔视野，又陶冶情操、驱人奋进，可谓良师益友。

——中国科学院院士中国科普作家协会理事长

“科学与艺术：一枚硬币的两面。”——诺贝尔奖得主李政道如是说。的确，科学好玩，科学有趣！那么多的名家讲好玩的科学故事，孩子们从故事中学习有趣的科学，电子工业出版社推出这套《故事中的科学》丛书，真是用心良苦，功莫大焉！

——国家教育咨询委员会委员中国科技馆碌馆长

一个个亲身经历，一个个动人的故事，把我们带入动物王国，感受着一个个活生生的动物，活生生的生命，感受到保护动物的迫切需要。这就是郭耕的《动物·与野性挚友密语》。世界上绝大多数动物都早于人类来到地球上，因此地球不只是属于人类的。郭耕的动物故事告诉我们，在保证我们基本的生存条件和健康条件的基础上，我们应该学会与它们共享地球，和谐相处。

——中国科学院动物研究断研究员国家动物博物馆副馆长