你知道宇宙的形状吗？这是一份最好的介绍

香港科技大学物理系副教授
王一

现代社会的万家灯火，让我们仰望星空的机会越来越少。但你是否仍然对星空抱有好奇心？要满足这份好奇心，其实，我们可以用头脑想象星空。不妨把想象的范围再扩大一点，想象整个宇宙。心怀宇宙，你能提出哪些问题？

比如宇宙有多大？宇宙有多古老？宇宙的婴儿时期是什么样子的？宇宙由什么成分组成？其实，由我们熟悉的原子组成的物质只占宇宙成分的约5%。对于其余的暗物质和暗能量，我们还不知道它们具体是什么。既然不知道，我们如何推断它们存在呢？研究宇宙的手段有哪些？现在，宇宙学家都在做哪些研究？《宇宙小史》用生动形象的语言，为我们把这些问题一一解释清楚。在解答这些问题时，作者特别擅长使用比喻。比如把宇宙比作一大桶巧克力碎屑冰激凌，把宇宙中的第一束光比作冬天没人玩的沙滩球，把“微波背景各向异性功率谱”这种晦涩的概念比作谱写在宇宙中的乐章。这些比喻精妙、贴切，又让人莞尔，把宇宙学原理和我们的日常生活联系起来，让我们可以“秒懂”那些晦涩抽象的宇宙学知识。作者也特别擅长把宇宙中巨大的数字形象化。宇宙中的数字可真是天文数字，我们对这些数字缺乏直观感受，作者却用像“一辆车的总里程”这样的表述，帮我们一步步建立想象宇宙之大的阶梯。看完这本书，我极为惊讶——作者是怎么把这么丰富、精彩、深入浅出的内容塞到这样一本200多页的小书里面的？

这本书的作者莱曼·佩奇是普林斯顿大学讲席教授，是当代著名宇宙学家，也是美国科学院院士，获得过邵逸夫奖、基础物理学突破奖等极高的荣誉。可以先睹为快，我深感荣幸，也借此机会把我的阅读感受分享给大家。

佩奇是世界上研究宇宙微波背景最顶尖的专家之一。宇宙微波背景这个词看起来有点吓人，但它是过去几十年，人类认识宇宙最重要的手段。宇宙微波背景是宇宙中最早出现的、最古老的光线。它穿过几乎整个138亿年的宇宙历史，从宇宙的婴儿时代一路走来，带给我们关于早期宇宙第一手信息。

在宇宙微波背景里面，从宇宙起源到宇宙命运，我们能读出的信息太多了，这本书也对它们做了一一介绍。我举一个例子，你想过宇宙是什么形状的吗？

这里的形状，不是说，宇宙有个边界，像个橘子或者像个梨，而是说，即使宇宙没有边界，宇宙的内在几何，也可以把空间弯曲成不同形状。想象一下，假如一只二维扁虫生活在平面、球面和马鞍面上。它如果足够聪明，就可以通过尺子来测算角度，然后测量它的世界中的三角形的内角和分辨自己所在的世界是平面、球面，还是马鞍面，也就是扁虫世界的形状。而宇宙微波背景为我们提供了宇宙中最大的一把尺子，让我们可以测量宇宙的形状。为什么宇宙微波背景可以被当作一把尺子呢？宇宙的形状又是怎么被测量的？我就不剧透了，大家能在这本书中找到答案。

虽然宇宙微波背景对宇宙学如此重要，但详细介绍其最新进展的科普书并不多。佩奇教授的新书着重介绍了宇宙微波背景，这是本书的一大特点，也是他为科普迷们献上的一道大餐。

我从事宇宙学研究已经15年了，但还是在这本书里学到了不少宇宙学知识。比如，宇宙中有大约1000亿个星系，这是怎么估算出来的？作者用所有人都能懂的科普语言将很多知识展示给大家，其学术水平和科普功力着实令人惊叹。我强烈推荐大家阅读这本书。读完以后，对于很多宇宙学知识，大家肯定比一个星期以前的我理解得还好。