导语

  

    |一本人类探索世界的科学史书，各领域的最佳入门书；
    畅销70余年，启迪了无数人的科学梦，当今世界最有影响的科普经典名著之一；
    爱因斯坦、清华大学校长、四川大学校长、硅谷投资人等世界各地名人推荐的科普经典；
    塑造一个人的价值观或宇宙观的好书，搭建从过去到未来的阶梯；
    视角广阔，仿佛自然世界的GPS系统，可以塑造一个人的科学思维，帮助建立自然科学的整体观念，明白科学史上几次关键性的思维革新；
    思路自然流畅，语言简明易懂，真正让你知其所以然的经典科普：
    从数学到物理，化学，生物，最后的宇宙演变……真的是一到无穷大！
    以魔术般的技巧使科学知识妙趣横生，让人在恍然大悟和莞尔一笑中意犹未尽地领略科学的魅力！
    科普能写到这份上，真是叹为观止！

内容提要

  

    从微小的原子核到广袤的宇宙，从相对论到DNA，从无穷级数的比较到多维空间特征，这本书无所不包。
    本书先漫谈一些基本的数学知识，然后用一些有趣的比喻，阐述了爱因斯坦的相对论和四维时空结构，并讨论了人类在认识微观世界（如基本粒子、基因）和宏观世界（如太阳系、星系等）方面的成就。全书图文并茂，幽默生动，深入浅出，是值得一读的入门级科普经典。

    “我觉得您的新作不光很受欢迎，还非常有意思，深具启发性，我拜读过后受益良多……书中的每个章节都原汁原味，这样的独创性是本书非常令人称道的地方。”
    ——爱因斯坦

第一部分  玩弄数字
  第一章  大数
  第二章  自然数和人造数
第二部分  空间、时间和爱因斯坦
  第三章  空间的独特性质
  第四章  四维的世界
  第五章  时空相对性
第三部分  微观世界
  第六章  下降的阶梯
  第七章  现代炼金术
  第八章  混沌之律
  第九章  生命之谜
第四部分  宏观世界
  第十章  拓宽视野
  第十一章  创世之日
附录图版
索引

前言

  

　  我们的旅程将从原子到恒星和星云，从熵到基因。空间能否弯曲？飞船又为何会收缩？我们将对此一一探寻。没错，我们将在这本书中讨论这些话题，以及其他许多同样非常有趣的话题。
    我写这本书的出发点，是想尽可能地收集现代科学中最有趣的事实和理论，呈现给读者一幅宇宙在微观和宏观角度的整体图景，正如它展现在当今科学家眼中的模样。在完成这个宏大的计划时，我未曾尝试将整个故事全部道出，因为我知道这样的话，本书最终将难逃变成一套卷数极多的百科全书的结局。不过我选择讨论的主题却简明扼要地涵盖了基础科学知识的整个领域，不留任何死角。
    我根据重要性和趣味性选取主题，而非简单性，这势必导致本书的内容深度的参差不齐。书中的部分章节看上去很简单，就算是孩童也能明白，而另一些则需要集中注意力认真学习才能完全理解。但是我希望，那些尚未踏入科学之门的读者在阅读本书时不会遭遇严重的困难。
    另外要注意，书中的最后一部分讨论了“宏观宇宙”，这要比“微观宇宙”篇幅少不少。主要是因为我已经在另外两本书《太阳的生与死》和《地球自传》中详细讨论了有关宏观宇宙的许多问题，因而倘若在这里再进一步讨论，可能就显得重复而乏味了。
    因此在这一部分中，我将局限于对行星、恒星和星云世界的物理事实、事件和定律的大体描述，仅在近些年演进出新科学知识的几个问题上进行详细讨论。依照这个原则，我着重注意了以下两个最近的观点：剧烈恒星爆发，即“超新星”，是由所谓的“中微子”引起的，它是物理学已知的最小粒子；新的行星系形成理论，它摒弃了当今普遍接受的观点—行星形成与太阳和另一颗恒星的碰撞有关，而是重建了早年的、近乎要被遗忘的康德（Immanuel Kant）和拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace）的观点。　　我想对许多使用拓扑学变换（参见第三章）进行作画的画家和插画师表示感谢，他们的绘图是本书中许多插图的基础。此外我还想感谢我年轻的朋友玛丽娜· 冯· 诺依曼（Marina von Neumann），她曾说，她在所有问题上都比她著名的父亲（冯· 诺依曼，现代计算机之父）认识得更深。当然，除了数学，她说在数学方面她只能和她父亲打个平手。她在阅读了本书部分章节的手稿之后，说有很多地方看不懂，于是我才最终决定修改这本书，这是给孩子看的。
    乔治· 伽莫夫
    1946年12月1日