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目录
CONTENTS
致谢
前言
Chapter 01 介绍与回顾
Chapter 02 科学思想的发展：历史的回顾
Chapter 03 空间与时间的起源
Chapter 04 粒子与场的起源
Chapter 05 宇宙的起源
Chapter 06 轻元素的起源
Chapter 07 第一批原子与黑暗时期
Chapter 08 宇宙结构的起源
Chapter 09 宇宙的当前状态
Chapter 10 宇宙的组成
Chapter 11 星系的起源
Chapter 12 恒星的起源
Chapter 13 恒星的演变与死亡
Chapter 14 重元素的起源
Chapter 15 行星系的起源
Chapter 16 早期地球
Chapter 17 大陆、海洋和山脉的起源
Chapter 18 演变中的地球：一段动态历史
Chapter 19 生命条件的出现
Chapter 20 生命的基本成分
Chapter 21 生命的起源
Chapter 22 细胞的起源
Chapter 23 地球生命的早期演变
Chapter 24 哺乳动物和灵长目的起源
Chapter 25 语言、文化、城市和文明的起源
Chapter 26 结束语
索引

前言INTRODUCTION
美国国家航空航天局（NASA）的宇航员们踏上月球的时候我10岁。随着我日渐长大，这一事件越来越让我神往，对我的意义也越来越重大。在我生命的每个阶段，我都受到了它的启示，其原因每过几年都会有所不同。我的祖父曾经告诉过我他的经历：当年，在他像我这么大的时候，他曾花了几个月的时间长途旅行，而走完那样一段路今天只要几个小时。他曾在自己的一生中见过许多种出行方式：步行、乘坐马车、乘坐有史以来第一批汽车以及有史以来第一批客机，而现在，航天器可以在三天内从地球飞往月球。这清楚地证明了，我们人类在一代人的时间内走过了多么漫长的道路。这件事告诉了我如下几点：眼光远大的重要性；要勇于迎接挑战，无论它们看上去如何困难重重，如何高不可攀；要有为了发现新事物而最大限度地利用一切资源的欲望；要专注于一个目标，为了成就这一目标勇往直前。这件事也告诉了我，正如我的祖父非常热烈地表达的那样——这一成就，以及作为整体的科学，是属于全人类的，而不是属于某一个国家、团体或者某一种文化的。只是在我完成了在研究生院的学业之后很久，到了我真正成熟的时候，我才慢慢理解并意识到这一切。用本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）的话来说就是：“生命的悲剧就在于，我们老得太快，聪明得太晚。”我们生活在一个独特的时代，现在的科学与技术已经发展到了这样的水平，可以让我们研究宏观世界中的宇宙的细节，以及微观世界中活着的细胞的内部。我们的使命是鼓励人们超越日常活动，去疑惑，去思索问题，去对他们生活在其中的这个世界感到好奇。探索知识、对于理解我们周围的这个世界感到雀跃，这一点并没有年龄、种族、性别与文化的藩篱。只要我们直面最根本的问题，把对于物质世界的知识运用到极限，我们就可以做到这一点。这本书只不过是为了做到这一点的一个尝试：最大限度地运用我们从不同学科得到的综合知识，来探索我们在自然中观察与感受到的一切的起源问题。
我创作这本书的目标，是让读者超越日常生活中的寻常事物，进入发现有关宇宙、原子、细胞和生命本身真理（或者我们认为的真理）的神奇世界。这一目标并不仅仅是回答问题，也要学习如何提出深刻的新问题。毕竟，科学并不只是揭示未知，而是要在我们已经知道的地方更加深入地挖掘，寻找应该提出的正确问题。我们将通过简化论者的方法来做到这一点：把复杂的现象简化为它们的简单组成部分，并尝试理解这些部分。这本书的整体方针就是：对于每一种存在的事物，我们都有一个解释，说明它为什么是这样而不是那样。这本书也特别指明了一些简单的事件，它们尽管看上去无足轻重，却在我们周围的世界的发展中扮演了重大角色；说明了许多似乎不同的事物是怎样凑到一起，让我们的存在成为可能的。我同样希望，这本书会让读者知道推理和客观思考的价值。今天，我们已经见证过许多人的行为：为了说明想当然的个人观点，他们歪曲了科学的事实。我们有责任提供教育公众的渠道，因为一个国家的真正财富，是通过公民的意识、知识和教育来衡量的。按照美国播音员沃尔特·克朗凯特（Walter Cronkite）的说法：“与一个民族的愚昧相比，无论我们的图书馆耗资多大，这种代价都是值得的。”
这本书结合了来自不同学科的知识，从有关科学思想的起源和知识进化的历史观点开始，建立了我们所在世界的一个相互耦合的图像。最初，一切只是哲学的一部分。一旦知识增加了，独立的学科便得到了发展与进步。今天，科学进步的成果斐然，已经达到了可以让人们研究不同领域的公共区域的程度。接着，本书探讨了空间与时间的本质，然后研究极早期的宇宙，以及粒子和它们的质量的起源。我探究了最大的宇宙尺度和宇宙的演变是怎样因为基本粒子的物理性质而受到影响的。这本书就是一个令人着迷的故事，连接了最小的粒子和最大的宇宙的结构。在讨论了宇宙的当前状态、宇宙中含有的事物及其演变之后，本书将探讨星系和恒星的起源，接着研究化学元素的起源。此后研究的是行星系和我们的家园——地球的起源。再接着是地球上的大陆、海洋和山脉的起源，当然，对于地球大气层起源的探讨也是不可或缺的。书中讨论了地球是如何变成一颗生命宜居的行星，以及地球上是怎样有了生命所需的一切成分的。这随之导致了对于地球上生命起源的研究，以及生命在各个地质年代中的进化。我呈上了人类早期祖先建立城市、发展农业和通过交流手段发展语言的证据。“起源”与“进化”是相互影响的，一种事物的进化会导致另一种事物的起源。所以，在研究起源的同时，我也讨论了进化。出于这本书的性质，它的题材涉及多个学科，在不同的独立领域之间架设了桥梁。
我为自己有机会撰写这样一本书而感到非常幸运。尽管它从各方面来说都不完备，但这对我来说是一次让我惊讶的学习体验。作为人类，我们对于自然已经了解了很多，但还有这么多问题是我们仍然无法回答的，这真令人觉得陶醉。下面的两幅图总结了我的吃惊之处。在经过了12年的旅行之后，“旅行者”1号（Voyager I）航天器即将离开太阳系。在此之前，它转回自己的镜头，对准地球，拍下了一帧照片。这帧照片就是下面的第一幅图像（图A）。“旅行者”1号航天器是走出太阳系，进入星际空间探险的第一颗人造天体。这幅图像表现的是一个位于太阳系边缘的观察者将会看到的地球的形象——“这是在无穷无尽的太空中飘浮着的一粒小小… …
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