《4%的宇宙--暗物质暗能量与发现隐蔽世界的比赛》是一部关于暗物质和暗能量探索的史诗性著作，是一个有头有尾的故事，是关于那些惊人发现“背后”的故事。

作者理查德·潘内克选择了一个世纪性的大发现——宇宙加速膨胀及其所预示的暗物质与暗能量的存在，以史诗般的笔触叙述了这一发现的历史。他瞄准了作出这些发现的关键人物、机构以及相关的各种过程；并且，他对人物与事件的叙述也不是采用传统纪传体的标准路数，而是戏剧式的场景叙事——不但有人物的心理活动与对白，甚至还有丰富的场景调度，就像是一部电影。

《4%的宇宙--暗物质暗能量与发现隐蔽世界的比赛》是一部新颖的具有划时代意义的科普著作。美国著名的科普作家理查德·潘内克通过描述科学家探索“暗物质”和 “暗能量”过程中，一连串有趣的研究故事，第一次把探索这些存在于宇宙的未知物质（可能是科学界有史以来最大的奥秘），呈现在读者面前。这些真实的历程，为相关研究注入新能量，促成科学新定义和宇宙新发现。

引子

第一部 多于所见

 第1章 要有光

 第2章 宇宙里有啥

 第3章 选择晕圈

第二部 看哪

 第4章 加入比赛

 第5章 继续比赛

 第6章 比赛

第三部 如临深渊

 第7章 平滑宇宙学会

 第8章 你好，兰姆达

 第9章 两求牙仙

第四部 少于所见

 第10章 班比诺之咒

 第11章 怪物

 第12章 必须落实

尾声

在过去一年的大部分时间中，他们一直在尝试确定这一噪声的来源。他们曾将天线指向相距不到50英里的纽约市，所得到的电波静态噪声可以忽略不计。他们把天线指向地平线上的每一个其他位置，每次结果都一样。他们对来自恒星的信号进行检查，看它是否与已被纳入计算的东西不一样。还是不一样。月亮的位相？一年中大气温度的变化？不一样，接着不一样。那年春天，他们把注意力转向天线本身。他们为天线里的铝铆钉贴上胶带——什么也没发生；他们将喇叭状天线的颈部卸开又装上——什么都没发生；他们甚至将在喇叭内做窝的一对鸽子留下的粪便刮干净，还是什么都没有发生——除了那个噪声，什么都没有发生。(他们抓住了鸽子，把它们邮寄到四十英里外新泽西惠潘尼的贝尔实验室所在地。结果，两只飞禽是认家的那种，不到几天就飞回来了。)

五位科学家回到克劳福德岭上的一间会议室。现在，物理学家们开始向天文学家们解释天文学。狄克开始在一块黑板上写起来。如果关于宇宙历史的大爆炸理论是正确的，那么宇宙就是在一场强度莫测、其热无比的能量大爆发中出现的。宇宙即将有的一切都在其中，随着空间本身的冲击波而向外崩飞，并持续崩飞，直到演化成我们今天所看到的宇宙。并且，在膨胀的同时，宇宙本身也得到冷却。普林斯顿方面的合作者之一——吉姆·皮博斯，没有在场的那位同事——此前已经对起始时可能的能量水平进行过计算，然后又计算了在经历数十亿年的膨胀与冷却之后，目前的能量水平应该如何。其中残留的能量——假定它存在、假定大爆炸理论是正确的——应该是可以测到的。而现在，彭齐亚斯和威尔森好像已经测到了它。是的，他们的天线接收到一种信号，其源头不是西海岸抑或别处的电台发报，而是宇宙的诞生。

彭齐亚斯和威尔森礼貌地听着。狄克对自己所说的也不完全相信——那时还没有完全相信。他和两位普林斯顿物理学家确信，彭齐亚斯和威尔森完成了一个干净利落的实验。他们驱车返回普林斯顿，并告诉皮博斯他们了解到什么。皮博斯对自己听到的也不全信，他一贯小心谨慎。四位合作者同意，科学的结果需要验证，需要第二方的鉴证——这次是他们自己的鉴定。他们将完成自己在普林斯顿圭约厅(Guyot Hall)楼顶的天线，看看能否得到与贝尔实验室天线相同的读数。即便读数相同，他们知道仍然必须谨慎行事。毕竟，你不是随便能发现一种关于宇宙的全新想法。

美国作家弗兰纳瑞·欧康纳(Flannery O'Connor)曾经说，每个故事都有“一个开始，一个中间和一个结尾，尽管次序不一定是如此”。到20世纪60年代，想说宇宙故事的科学家们——从定义上来说是宇宙学家们——可以在假定自己掌握了叙事中间部分的情况下朝前推进。对于作为文明中最恒久角色之一的宇宙——这回是一个膨胀着的宇宙，他们拥有其最新的版本。现在他们可以自问：“我们的英雄”是如何变成目前这样的？

叙事是我们这个物种所独有的能耐，因为据我们所知，我们这个物种是唯一具有自我意识的。我们了解我们自己，我们不仅存在，我们还思考我们的存在。我们想象自己处于一种情境之中——或者用讲故事的说法：一个地点与一个时间。认识到自己存在于一个特殊的时间与地点就意味着：你已经存在于、并且将会存在于其他的时间与地点。你知道你的出生，你想知道你离去时会发生什么。

P5-6

“科学的力量”科普译丛(第二辑)

科学是技术进步和社会发展的源泉，科学改变了我们的思维意识和生活方式；同时这些变化也彰显了科学的力量。科学技术飞速发展，知识内容迅速膨胀，新兴学科不断涌现。每一项科学发现或技术发明的后面，都深深地烙下了时代的特征，蕴藏着鲜为人知的故事。

近代，科学给全世界的发展带来了巨大的进步。哥白尼的“日心说”改变了千百年来人们对地球的认识，原来地球并非宇宙的中心，人类对宇宙的认识因此而发生了第一次飞跃；牛顿的经典力学让我们意识到，原来天地两个世界遵循着相同的运动规律，促进了自然科学的革命；麦克斯韦的电磁理论，和谐地统一了电和磁两大家族；戴维的尿素合成实验，成功地连接了看似毫无关联的有机和无机两个领域……

当前，科学又处在一个无比激动人心的时代。暗物质、暗能量的研究将搞清楚宇宙究竟由什么东西组成，进而改变我们对宇宙的根本理解；干细胞的研究将为我们提供前所未有的战胜疾病的方法，给我们提供新的健康细胞以代替病变的细胞；核聚变的研究可以从根本上解决人类能源短缺的问题，而且它是最清洁、最廉价和可再生的……

以上这些前沿研究工作正是上海教育出版社推出的《“科学的力量”科普译丛》(第二辑)所收入的部分作品要呈现给读者的。这些佳作将展现空间科学、生命科学、物质科学等领域的最新进展，以通俗易懂的语言、生动形象的例子，展示前沿科学对社会产生的巨大影响。这些佳作以独特的视角深入展现科学进步在各个方面的巨大力量，带领读者展开一次愉快的探索之旅。它将从纷繁复杂的科学技术发展史中，精心筛选有代表性的焦点或热点问题，以此为突破口，由点及面来展现科学技术对人、自然、社会的巨大作用和重要影响，让人们对科学有一个客观而公正的认识。相信书中讲述的科学家在探秘道路上的悲喜故事，一定会振奋人们的精神；书中阐述的科学道理，一定会启示人们的思想；书中描绘的科学成就，一定会鼓舞读者的奋进；书中的点点滴滴，更会给人们一把把对口的钥匙，去打开一个个闪光的宝库。

科学已经改变、并将继续改变我们人类及我们赖以生存的这个世界。当然，摆在人类面前的仍有很多的不解之谜，富有好奇精神的人们，也一直没有停止探索的步伐。每一个新理论的提出、每一项新技术的应用，都使得我们离谜底更近了一步。本丛书将向读者展示，科学和技术已经产生、正在产生及将要产生的乃至有待于我们去努力探索的这些巨大变化。

感谢中科院紫金山天文台的常进研究员在这套丛书的出版过程中给予的大力支持。同时感谢上海教育出版社组织了这套精彩的丛书的出版工作。也感谢本套丛书的各位译者对原著相得益彰的翻译。是为序。

南京文学天文与空间科学学院教授  中国科学院院士

发展中国家科学院院士

法国巴黎天文台名誉博士

方成

2015年7月

《4％的宇宙》是一部可信且可读的报告，内容是关于科学家如何发现——并且正在努力应对——这样一个惊人的事实：大部分可观测的宇宙还没有被观测到，而对它的了解更少。本书超出前人的优点在于重点讲述科学家如何获得他们的发现，而不是简单地将他们的理论列出，作为供人称赞和崇拜的东西。大力推荐。

——蒂莫西·费瑞斯《银河系简史》(Coming of Age in the milky Way)作者

这是个天大的奥秘：宇宙为什么会以不断增长的速度膨胀？解开这个奥秘的关键是寻找形成现实世界的作用力和粒子。它困扰过爱因斯坦，而现在则困扰着一群痴迷的宇宙学精英。理查德潘内克绝妙地抓住了他们的热忱和探求，让对宇宙的这场探索变得激动人心而易于理解。

——沃尔特艾萨克森《爱固斯坦：生活和宇宙》(Einstein：His Life and Universe)和《本杰明·富兰克林：一个美国人的一生》(Benjamin Franklin：An American Life)作者。

必须要有人来讲述这个故事——关于宇宙中一切的黑暗与神秘。科学作家理查德·潘内克领受了这项任务，巧妙地带领你了解确定暗物质和暗能量存在的那些古怪发现。而在此过程中，你也有机会遇到带给我们这些发现的古怪的宇宙学家。

——奈尔·德葛拉司·泰森 美国自然史博物馆《黑洞——让我们从太阳中心启程》(Death By Black Hole)作者

现代宇宙学所解决的是一些关于宇宙本质的大问题。在《4％的宇宙》中，理查德·潘内克在人的尺度上叙述这一探索，将那些对立、诧异和兴奋生动地描述出来。人在宇宙中只占非常小的比例，但却一直是其中最有趣的一部分。

——塞恩·卡罗尔《从永恒到当下：时间终极理论的探索》(From Eternity To Here：The Quest for the Ultimate Theory of Time)