让我们跟随行星学会主席吉姆·贝尔一览250个最有趣的宇宙现象和天文学成就。这本《天文之书》的时间线覆盖了多个方面的主题。那些对天文学和空间探索具有重要影响的卓越而无畏的科学家们，包括托勒密、阿里亚哈塔、哥白尼、伽利略、卡西尼、霍金和卡尔·萨根等等也是本书的主角。采用编年体结构，每个条目包含一篇简要的文字和漂亮的彩色图片。在“注释与延伸阅读”部分列出每个条目下可以进一步深入学习的资源。

我们的月亮从哪里来？

有没有围绕其他恒星的类地球行星？

什么是光污染？

这些只是这本插图精美的《天文之书》涉及到众多引人深思的问题的一小部分。让我们跟随行星学会主席吉姆·贝尔一览250个最有趣的宇宙现象和天文学成就。伴随着古怪和费解的奇异事物，例如史前巨石阵和黑洞，从恐龙的灭绝到土星光环的发现，从哈雷彗星到太阳耀发、液体燃料火箭，从伴侣1号到旅行者号的旅程，从麦哲伦号雷达测绘金星到好奇号火星车于2012年8月着陆火星，这本书的时间线覆盖了多个方面的主题。那些对天文学和空间探索具有重要影响的卓越而无畏的科学家们，包括托勒密、阿里亚哈塔、哥白尼、伽利略、卡西尼、霍金和卡尔·萨根等等也是本书的主角。

本书采用编年体结构，每个条目包含一篇简要的文字和漂亮的彩色图片。在“注释与延伸阅读”部分列出每个条目下可以进一步深入学习的资源。

“天文学和空间探索的漫长历史充满着对一些巨大而深刻问题的回答，”吉姆·贝尔这样看待我们自己，“我们如此幸运地生活在一个文明的时代，我们可以奢侈地积极寻找这些问题的答案。”

序言

致谢

宇宙的诞生

约公元前138亿年／大爆炸

约公元前138亿年／再复合时代

约公元前135亿年／第一代恒星

约公元前133亿年／银河系

约公元前50亿年／太阳星云

约公元前46亿年／暴躁的原太阳

约公元前46亿年／太阳的诞生

约公元前45亿年／水星

约公元前45亿年／金星

约公元前45亿年／地球

约公元前45亿年／火星

约公元前45亿年／主小行星带

约公元前45亿年／木星

约公元前45亿年／土星

约公元前45亿年／天王星

约公元前45亿年／海王星

约公元前45亿年／冥王星和柯伊伯带

约公元前45亿年／月亮的诞生

约公元前41亿年／晚期重轰炸

约公元前38亿年／地球上的生命

公元前5亿5千万年／寒武纪大爆发

约公元前6500万年／杀死恐龙的撞击

约公元前20万年／智人

约公元前5万年／亚利桑那撞击

观测天空

约公元前5000年／宇宙学的诞生

约公元前3000年／古天文台

约公元前2500年／古埃及天文学

约公元前2100年／中国古代天文学

约公元前500年／地球是圆的！

约公元前400年／古希腊地心说

约公元前400年／西方占星术

约公元前280年／日心说的宇宙

约公元前250年／埃拉托色尼测量地球

约公元前150年／星等

约公元前100年／最早的计算机

约公元前45年／儒略历

约150年／托勒密《天文学大成》

185年／中国古代天文学家观测客星

约500年／阿里亚哈塔

约700年／确定复活节

约825年／古阿拉伯天文学

约964年／仙女座大星云

约1000年／实验天体物理学

约1000年／玛雅天文学

1054年／观测白昼星

约1230年／《天球论》

约1260年／大型中世纪天文台

约1500年／早期微积分

1543年／哥白尼《天球运行论》

1572年／第谷新星

1582年／格里高利历

1596年／米拉变星

1600年／布鲁诺《论无限宇宙与世界》

约1608年／第一代天文望远镜

1610年／伽利略《星际信使》

1610年／木卫一

1610年／木卫二

1610年／木卫三

1610年／木卫四

1610年／猎户座大星云

1619年／行星运动三定律

1639年／金星凌日

1650年／开阳六合星系统

1655年／士卫六

1659年／土星有光环

1665年／大红斑

1665年／球状星团

1671年／土卫八

1672年／土卫五

1676年／光速

1682年／哈雷彗星

1684年／土卫三

1684年／土卫四

1684年／黄道光

1686年／潮汐的起源

1687年／牛顿万有引力和运动定律

1718年／恒星自行

1757年／天文导航

1764年／行星状星云

1771年／梅西叶星表

1771年／拉格朗日点

1781年／天王星的发现

1787年／天卫三

1787年／天卫四

1789年／土卫二

1789年／土卫一

1794年／来自太空的陨石

1795年／恩克彗星

1801年／谷神星

1807年／灶神星

1814年／光谱学的诞生

1838年／恒星视差

1839年／最早的天文照片

1846年／海王星的发现

1846年／海卫一

1847年／米切尔小姐彗星

1848年／光的多普勒位移

1848年／土卫七

1851年／傅科摆

1851年／天卫一

1851年／天卫二

1857年／柯克伍德缺口

1859年／太阳耀发

1859年／寻找祝融星

1862年／白矮星

1866年／狮子座流星雨的来源

1868年／氦

1877年／火卫二

1877年／火卫一

1887年／以太的末日

1892年／木卫五

1893年／恒星颜色即恒星温度

1895年／银河系暗条

1896年／温室效应

1896年／放射性

1899年／土卫九

1900年／量子力学

1901年／皮克林的“哈佛计算机”

1904年／木卫六

1905年／爱因斯坦奇迹年

1906年／木星的特洛伊小行星

1906年／《火星和它的运河》

1908年／通古斯大爆炸

1908年／造父变星和标准烛光

1910年／主序

1918年／银河系的尺寸

1920年／半人马小行星

1924年／爱丁顿质光关系

1926年／液体燃料火箭

1927年／银河系自转

1929年／哈勃定律

1930年／冥王星的发现

1931年／射电天文掌

1932年／奥尔特云

1933年／中子星

1933年／暗物质

1936年／椭圆星系

1939年／核聚变

1945年／地球同步卫星

1948年／天卫五

1955年／木星的磁场

1956年／中微子天文学

太空时代

1957年／伴侣1号

1958年／地球辐射带

1958年／美国宇航局和深空网络

1959年／月亮的背面

1959年／旋涡星系

1960年／探索地外文明

1961年／第一批宇航员

1963年／阿雷西博射电望远镜

1963年／类星体

1964年／宇宙微波背景

1965年／黑洞

1965年／霍金的极端物理学

1965年／微波天文学

1966年／金星3号抵达金星

1967年／脉冲星

1967年／研究嗜极生物

1969年／第一次登月

1969年／第二次登月

1969年／天文掌走向数字时代

1970年／默奇森陨石中的有机分子

1970年／金星7号着陆金星

1970年／月球自动采样返回

1971年／毛罗修士构造

1971年／第一代火星轨道器

1971年／月球车

1972年／月球高地

1972年／最后一次登月

1973年／伽马射线暴

1973年／先驱者10号在木星

1976年／维京号在火星

1977年／旅行者号旅程开始

1977年／发现天王星光环

1978年／冥卫一

1978年／紫外天文学

1979年／木卫一上的活火山

1979年／木星光环

1979年／木卫二上的海洋？

1979年／引力透镜

1979年／先驱者11号在土星

1980年／《宇宙：一次个人旅行》

1980年，1981年／旅行者号交会土星

1981年／航天飞机

1982年／海王星光环

1983年／先驱者10号超越海王星

1984年／星周盘

1986年／旅行者2号在天王星

1987年／超新星1987A

1988年／光污染

1989年／旅行者2号在海王星

1989年／星系长城

1990年／哈勃空间望远镜

1990年／麦哲伦号绘制金星地图

1991年／伽马射线天文掌

1992年／绘制宇宙微波背景

1992年／第一批太阳系外行星

1992年／柯伊伯带天体

1992年／小行星可以有卫星

1993年／大望远镜

1994年／舒梅克—列维9号彗星撞

击木星

1994年／褐矮星

1995年／围绕其他太阳的行星

1995年／伽利略号环绕木星

1996年／火星上的生命？

1997年／海尔—波普大彗星

1997年／小行星梅西尔德

1997年／第一辆火星车

1997年／火星全球勘探者号

1998年／国际空间站

1998年／喑能量

1999年／地球加速自转

1999年／杜林危险指数

1999年／钱德拉X射线天文观测站

2000年／木卫三上的海洋？

2000年／近地小行星交会任务在爱神星

2001年／太阳中微子问题

2001年／宇宙年龄

2001年／创世纪号捕捉太阳风

2003年／斯皮策空间望远镜

2004年／勇气号与机遇号在火星

2004年／卡西尼号探索土星

2004年／星尘号交会怀尔德2号彗星

2005年／深度撞击：坦普尔1号彗星

2005年／惠更斯号登陆土卫六

2005年／隼鸟号在系川小行星

2005年／牧羊犬卫星

2006年／冥王星的降级

2007年／宜居的超级地球？

2007年／哈尼天体

我们的未来

2009年／开普勒任务

2010年／平流层红外天文台

2010年／罗塞塔号飞越司琴星

2010年／哈特雷2号彗星

2011年／信使号在水星

2011年／曙光号在灶神星

2012年／火星科学实验室好奇号火星车

2015年／揭开冥王星的萄纱！

2017年／北美日全食

2018年／詹姆斯·韦伯空间望远镜

2029年／毁神星擦肩而过

约2035—2050年／宇航员登上火星？

约1亿年／人马座矮星系与银河系碰撞

约10亿年／地球海洋蒸发

约30亿—50亿年／与仙女座星系碰撞

约50亿—70亿年／太阳的末日

约1014年／恒星的末日

约1017—1037年／简并时代

约1037—10100年／黑洞蒸发

时间的终点／宇宙如何终结？

注释与延伸阅读

译后记

大爆炸

用图像来描绘宇宙的开端，与理解这些理论一样不容易。在这里，一位艺术家别出心裁地捕捉到这样的灵感为我们绘出右面的附图：这场大爆炸被另一个三维宇宙的撞击所激发，而今它已经隐藏在了更高的维度里。

要全面地看待天文学的历史，最好是从一个真正的开端着眼——空间与时间两者的双重起点。以埃德温·哈勃为代表的20世纪天文学家们，观测到我们所见的任何方向上的全部星系都正在彼此远离。诸如这样的大尺度结构，让天文学家们发现了宇宙正在膨胀。这意味着，越是追溯到过去的宇宙，尺度越小。可以想见，在遥远的过去的某一点，一切都发源于一个空间和时间的单个的点，我们称之为“奇点”。在哈勃空间望远镜和其他设备年复一年的仔细观测中，一个这样的事实被揭示出来：宇宙诞生于一场猛烈的爆炸，这一切发生在距今138亿年前的奇点。

天文学家们在20世纪30年代将这一学说命名为“大爆炸理论”。利用几十年间的天文观测、实验室试验和数学模型，致力于研究宇宙的起源与演化的宇宙学家和天文学家们，反复严格检验了大爆炸理论的细节。从这些研究中，我们已经了解到关于我们这个宇宙的早期历史。令人印象深刻的结果是：在宇宙存在的第一秒钟之内，温度从一千万亿度下降至“仅仅”一百亿度；并且由原初的等离子体中形成了宇宙今天储备的全部质子(氢原子)和中子。到宇宙只有3分钟大的时候，氦与其他轻元素都已经在核合成的过程中由氢元素形成了。同样的核合成过程，今天还在恒星的内部发生着。

空间和时间两者尽在138亿年前的一瞬间被创造出来，思考这一问题足够令人脑洞大开。是什么造成的这场大爆炸？大爆炸发生的时间之前存在着什么？宇宙学家告诉我们，这样的问题是没有意义的，因为时间本身就是大爆炸创造的。略显振奋的是，我们意识到我们每个人身体中存在的最丰富的元素——氢——全部产生于宇宙最早的一秒钟里。我们是如此古老的存在！■

再复合时代

美国宇航局威尔金森韦伯各异向性探测器(WMAP)卫星生成的宇宙早期膨胀之后残损热量的不均匀性分布图。这里见到的小起伏只有l度的亿分之几，却是宇宙中第一代恒星和星系的种子。

宇宙的早期是一个炙热、高压、充满辐射的时代。整个空间都沐浴在原初的光芒里。这光芒来自百万度环境中高度电离的原子和亚原子粒子的相互作用、碰撞、衰变和重组。宇宙历史上的这一时期通常被称之为辐射时代。此时的宇宙大约1万岁，空间的膨胀和许多高能粒子的衰变将宇宙冷却至“仅仅”约12000K(开尔文，Kelvin，高于绝对零度的温度)。物质的质量在物理学家爱因斯坦的著名公式E=mc2中表示为所蕴含的能量。随着宇宙持续冷却，这时来自加热和电离辐射的总能量已经低于物质质量所代表的能量，这是宇宙历史的关键门槛。在数十万年间，宇宙本质上依然是一团不透明、致密、高能的混沌，内部满是碰撞着的和已经电离了的质子与电子。但是随着空间持续膨胀和冷却，辐射能量继续下降到与静止质量代表的能量可比的程度。

大约在大爆炸的40万年后，温度下降到只有几千K。这一温度已经低到稳定的氢原子可以捕获住电子，并允许宇宙形成最早的多原子的氢分子：氢气或H2。宇宙早期历史中的这一时期被称之为再复合时代。

再复合时代最酷的事是使宇宙剩余的辐射(大部分是高能光子和其他亚原子粒子)从物质中分离，最终在空间中畅通无阻地旅行。在接下来的几亿年里，宇宙越来越冷，也越来越暗。这一时期被宇宙学家命名为“黑暗时代”。宇宙早期释放的辐射能量残存的3K余晖，即我们所称的宇宙微波背景，今天依然能被探测到。■

P1-2

序言

吉姆·贝尔

仅仅用250个里程碑来总结天文学和太空探索的全部历史，是基本不可能的，但我不会让这个困难阻止我做出尝试！我的工作领域有着丰富和激动人心的历史。将这些历史编年记述是令人心生畏惧的任务，但是，作为太空狂热分子的我足够幸运地以空间科学为职业，在我的视角看来，编写这样的历史令我受宠若惊。最近的50年，我们已经亲历了人类探索史上最值得骄傲和最重要的辉煌之一——太空时代。人们离开了行星(一些人此刻赖以为生的行星)，十几个人走上了月球。用自动化的探测器和巨型望远镜(一些被送进太空)，我们已经能看见和靠近所有传统上已知行星的地外景观，能够访小行星与彗星，能够洞宇宙之精妙。

所有这一切成为了可能，都要归功于如牛顿所说，我们已经“站在了巨人的肩上”。要赞叹现代天文学和空间探索取得的奇妙发现，就不能不感谢我们祖先对现代科学与实验方法的奠基。他们之中的有些成就需要花费巨大的个人或职业代价，还有一些成就会被埋没几十年甚至几个世纪之后才得到重视。从这些贡献中辨别出特定的个体的贡献是不可能或者不切实际的。我在这本书中已经涵盖了必不可少的关键人群，是他们为未来的成就搭建了重要舞台。例如书中包括了现在依然保存在一些早期人类岩洞中的星图，苏美尔人在5000年到7000年前对宇宙诞生的创想，巨石阵等一系列石器时代先民们建造的依然神秘的古天文台，中国夏商周时期(公元前2100年——公元前256年)细致的天象编年记录，以及古埃及、古印度、古阿拉伯、古波斯、古玛雅社会兴起的各个数学和天文学的学派深刻影响了现代天文学、天体物理学和宇宙学。

当然，在整个科学，或特定的物理学和天文学的学科发展上，我们可以认出那些扮演了关键角色的特殊个体。如果不涉及到如毕达哥拉斯、柏拉图、亚里士多德、阿利斯塔克、埃拉托色尼、伊巴谷和托勒密等古代哲学家、数学家和天文学家，以现代天文学发展为代表的科学史将无从谈起。近代科学家，像哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿、爱因斯坦、哈勃、霍金和卡尔·萨根等都是家喻户晓的名字，他们因其在现代物理学、天文学和空间科学上做出的杰出创造而著名。我将这些巨人的名字在本书中的多个条目中着重标出，用这样的方式让他们永远闪耀光辉。

但是许多其他的，可能只在教科书中出现的著名学者，也做出了巨大的发现，他们的工作也代表了关键的科学里程碑。这些卓越的科学家包括：发现土星的“薄如圆盘”光环和土卫六的惠更斯；发现了木星大红斑、土卫八和土星光环本质的卡西尼；与每隔76年回归一次的周期彗星同名的哈雷；望远镜发明之前的最后一位天文学巨匠第谷，他的资料使开普勒发现了行星运动定律；著名的彗星猎手梅西耶，他首先记录了超过100个天空中最著名的星云；预言在空间中存在特殊的引力平衡点的数学家拉格朗日；发现天王星和它的几颗卫星的赫歇尔；为天文学家测量天体的速度和化学成分提供奠基工作的光谱学先驱夫琅和费、多普勒、费佐；发现放射性的居里夫妇和他们的同事贝克勒尔；量子力学之父普朗克；最早把握了银河系真实尺寸的天文学家之一沙普利；液态燃料火箭的先驱戈达德；发现宇宙网状结构的天体物理学家盖勒；以及帮助人们认识到陨石坑重要性的行星科学家舒梅克。诸如此类对天文学、天体物理学、行星科学和太空探索做出了重要贡献的人物，他们在公众的心目中可能未曾达到科学界的巅峰地位，但是我试图让他们作为重要的贡献者在本书的条目中占有一席之地。

还有一些被遗忘，或是至少不应当被忽略的人物。他们或是做出了新发现，发展了新理论，改变了基本的研究实验方法，或是埋头苦干大海捞针寻找科学的蛛丝马迹。他们出于各种原因，没有赢得公众的注意或是与他们的贡献相匹配的科学嘉奖。这些不出名的天才包括6世纪印度数学家和天文学家阿里亚哈塔(Aryabhata)，可敬的8世纪历法大师比德(Bede of Jarrow)，10世纪阿拉伯星图大师阿卜杜勒-拉赫曼·苏菲(Abd al-Rahman al-Sufi)，坚持存在其他世界而被烧死在木柱上的异端布鲁诺(Giordano Bruno)，最早精确测量光速的丹麦天文学家罗默(Ole Roemer)，预言金星凌日的英格兰天文学家霍洛克斯(Jeremiah Horrocks)，正确地指出陨石来自天外的德国物理学家奇洛德尼(Ernst Chladni)，最早了解到恒星内部机制的英国天体物理学家爱丁顿，以及1931年的一个实验思想导致后来创立了射电天文学的美国无线电工程师央斯基(Karl Jansky)。

未被赞颂过的人物也包括一些极富影响力的女天文学家，为了弥补这个男性主导的领域对女性的偏见，她们通常必须比男性同事工作的更努力。这些值得书写的女性包括卡洛琳·赫歇尔(Caroline Herschel)——十八世纪末英国著名彗星猎手和星图大师赫歇尔的妹妹；世界上第一位女天文学教授玛莉亚·米切尔(Maria Mitchell)；以及二十世纪初的哈佛女性计算员安妮·坎农(Annie Jump Cannon)和勒维特(Henrietta Swan Leavitt)，坎农改进的经典恒星分类今天仍然广泛应用，勒维特发现的标准烛光恒星可用来估算宇宙中的距离。我试图通过这本书提及许多其他重要的却常被忽视的天文学家、物理学家、哲学家和工程师，即使我仍然难以给予他们应得的荣耀。作为一位职业天文学家和行星科学家，我要尴尬地承认，在为了写作本书而进行调查研究之前，一些杰出科学家的名字连我也没有听说过。

调查研究进行过半的时候我注意到，随着时间的推进，科学家单打独斗的现象越来越少见，特别是在20世纪50年代之后的太空时代开始的条目中。在我看来，这个现象反映了天文学和太空探索以及可能所有科学领域的近来趋势。科学和探索活动过去通常是相当个人的事业，通常由富人独自开展，通常在君主或赞助人的指挥下与其他富裕的科学家展开激烈的竞争。当然也有例外，杰出的合作(诸如在第谷与开普勒之间，居里夫妇和贝克勒尔之间)与研究团队(如伊朗13世纪马拉盖天文台的图西团队，或16世纪印度数学的喀拉拉学派)肯定存在。但在总体上，第二次世界大战以前，我所在领域的大部分科学发现主要由个人做出。

相反，作为20世纪下半叶的技术进步，物理学、天文学和太空探索越来越多地受到今天所谓“大科学”的影响。大科学是集团作战和研究团队的事业。个人在一个工程中只拥有特定领域的专门知识，但是一个大工程项目涵盖的丰富学科不是一个成员可以完全精通的。与此有关的一个例子是早在上世纪40年代美国军方发起的曼哈顿计划，这一计划旨在研发第一批原子弹。曼哈顿计划需要富有工程、材料科学和航空学的专家，军方也需要找到世界上理解极端高温高压状态核反应的学术领袖。当然，许多参与曼哈顿计划的科学家早先几年原本是研究恒星发光机制的天文学家。更多依靠团队贡献天体物理和空间科学知识的大科学项目，还包括军用雷达系统和火箭的研发，尤其是亚轨道飞行的洲际弹道导弹，以及军用和民用的地球同步轨道卫星。

与天文学相关联的民用大科学项目的历史，与创立于1957年的美国宇航局(NASA)的成绩是分不开的。这本书里随处可见的是，在载人和机器人的空间科学与探索事业上，美国宇航局那些里程碑式的成就。这些成就极少可以归功于个人的贡献。哈勃空间望远镜，围绕月球、火星、小行星轨道的仪器，火星上的勇气号、机遇号、好奇号探测器，这些我的经验中的美国宇航局的自动化天文学和行星科学任务，加深了我对这一点的领悟：现代天文学和空间探索前沿工作的成功，大部分要求团队协作。今天我们队专业知识要求的范围之广前所未有。例如，一个火星车项目，要求行星科学家(包括物理学家、化学家、数学家、地质学家、天文学家、气象学家，甚至生物学家)计算机科学家和程序员，一个庞大多样化的工程师团队(包括软件、材料、动力推进、电力、热力、通讯、电子、系统和其它领域的专家)，以及管理、金融和行政支撑人员。类似的专业范围的要求也适用于建造、发射和操作空间望远镜、航天飞机、大型粒子探测器和对撞机，以及国际空间站(据估计，这是人类迄今为止尝试建造的最为昂贵和复杂的项目)。或耗资上亿乃至百亿美元，或穷尽毕生心力，大科学项目往往代价巨大。这类项目成功或失败时不会归结为个人的原因，因为团队的共同努力是通向成功的必需。上世纪60到70年代，前苏联在太空探索项目上取得的成功是团队主导的结果(虽然更多的是军方运作)。最近，代表19个国家的欧洲空间局与加拿大、日本、巴西、韩国、印度和中国，在各自的小型天文学和空间探索项目之外，逐渐在国际天文学大科学项目中扮演更大的角色。

在天文学和太空探索的历史上，找准关键事件如同识别关键人物一样困难。地球和行星的形成，最早进入太空的宇航员，第一批登上月球的人，这些都容易判断。但更多的事件，在一段时期内从一个人到另一个人连续保持着重要性。有些仅凭猜测的事件发生在史前，有些事件发生在一个较长的时期中，有些事件被预测要发生在不确定的未来，确定这些事件的精确日期并把它们列入编年表中很是困难。但凡遇到这些关键事件的年代不确定，或是持续一段时期，或是既不确定又持续一段时期的情况，我都会在年代之前注明“约”字。

基于史实的和现代的事件的发生时间通常了解地精确得多。但仍然存在一个巨大的挑战，那就是如何将最近几个世纪特别是最近50年间浩如烟海的科学发现、理论、发明、和天文学及太空探索任务浓缩在一份简表中。于是，任何妄图取舍那些无与伦比的成就的尝试中，都会藏有不可避免的偏心。我在此必须承认，在我编写的历史里程碑中存在着偏心：我是一个太阳系控。我工作的热情是研究行星、卫星、小行星和彗星，这些天体对于许多其他天文学家来说，充其量是45到50亿年前太阳形成时的边角废料。太阳确实占到太阳系总质量的99.86%(其余部分中最大的是木星)，但其余的0.14%也确实极其有趣——或许是因为生命就进化和繁荣在一片这样的边角料上，或许还曾经存在(可能仍然存在)于另一片上。我的天体物理学和宇宙学朋友时常表达惋惜，因为我仅仅把注意力集中在无关紧要的临近天体上，每当这时，我会用最近发现的太阳系外行星进行反击。这些发现证明太阳系这样的系统可能也稀松平常地围绕在其它恒星周围。我们的太阳系可能是银河系中的百万分之一，甚至十亿分之一。我们还不知道其它星球是否有如同地球一样庇护的生命。这让我们很特殊，哪怕我们非常渺小。

穿越这部天文学和太空探索的历史，你可能已经在我收集的里程碑中察觉了我的偏心。我偏爱有关太阳系——我们在太空中的近邻的发现、理论和探险。太阳系是我们在科学上了解最多的天体，为了理解和欣赏庞大的社区，首先必须认识自己的邻居。因此，在我看来，这样的偏心是善意的。利用望远镜、自动化太空飞船、高速计算机模拟、实验室中的尖端实验和宇航员，借助于物理学、化学、天体力学、地质学、光谱学、工程学和其它所需技术，探索我们这个太阳系的努力，为我们现在或遥远的将来探索临近的恒星乃至银河系、河外近邻星系、全宇宙打下了基础。

当一个光点被分辨为一个真正独特的世界，当我们首次拜访这些世界，当我们通过机器的眼睛窥探或是亲眼所见，我认为，这些时刻是最值得称为太空探索里程碑的事件。逐步了解围绕我们的世界，让我们已经把脚尖踩进了宇宙的大洋。让我们时刻准备着，总有一天将挥师远航。

最后我必须指出的是我对天文学和太空探索的历史里程碑的收集，不够彻底也算不上完整。受本书篇幅所限，区区250个条目只能代表那些贯穿整个科学历史进程的伟大人物、伟大发现和研究方法创新的一小部分。每一位作者都会列举自己心目中的里程碑，但所有人都会面临一个同样的困境——如何取舍？在准备本书提纲时，我决定不仅要涉及太空时代的许多非凡成就，同时也要包括美索不达米亚、中国、印度、埃及、欧洲和美洲在内的古老帝国的古代科学家们的许多基础性成果。另外，我确信出现在中世纪、文艺复兴、近代历、前工业时代到工业革命的大量重要成就也被收入本书。为了平衡时间轴，我尝试缩减了许多有价值的现代人物、发现、事件。为此，我请求读者的原谅。如我在开头所写，用250个里程碑来总结整个天文学和太空探索的历史，是基本不可能的。但是，这不会阻止我们完成此书的写作与阅读。

当重庆大学出版社的王思楠女士决定由我作为此书的中译本译者的时候，我感到这正是我迫切需要的帮助。最近几年以来，我一直想对天文学和人类探索宇宙的历史进行一个系统的梳理，尝试新的科学史实的记述方式。恰逢此书的翻译工作，让我得以有机会最近距离地学习天文学史，学习作者的用心良苦。在本书的翻译工作中，我经常是下班吃过晚饭后，在家人看电视的时候独自坐在电脑前阅读和翻译文本，我不舍得将其中的任何一篇委托他人，不舍得漏掉任何一句话。

吉姆’贝尔此书，在时间上引领读者进行了一场穿越之旅。吉姆·贝尔此人，在书中不止一次诚恳地坦白，此书内容的选取带有强烈的作者个人偏好。初听之下，很容易误以为时间断章的叙述方式老套、刻板，个人偏见的内容组织难登大雅。但是，我在通读全书后认为，此书中文版的推出正当其时，而且没有别的同类作品能出其右。

作者承认其“偏爱有关太阳系”，是因为作者本人是太阳系自动化探索的专家。作者在对太阳系的行星、卫星、彗星和小行星的探索工作中有着多年的研究经历和丰富的科学成果。这就意味着，作者在讲述这部分内容时，是在叙说自己最为熟悉的内容。术业有专攻，哪怕是天文学这样一个相对小众的学科，其内部也有着丰富的门类分支。我们乐于读到由专业人士写就的最严谨的内容，正如同本书中关于太阳系天体的讲述也每每让译者本人获益良多。作者在序言中这样解释什么样的事件可以入选此书的250个里程碑事件：“当一个光点被分辨为一个真正独特的世界，当我们首次拜访这些世界，当我们通过机器的眼睛窥探，或是亲眼所见，我认为，这些时刻是最值得称为太空探索里程碑的事件。随着逐步了解我们周遭的世界，我们已经把脚尖踩进了宇宙的大洋，让我们时刻准备着，总有一天将挥师远航。”的确，那些最前沿的天体物理学模型和假设，尚且处在学术争论阶段的各种数学解释，如何能清晰无误地传达给一般读者呢？又如何能让读者感受到遥远的天际存在着与自己有关的感动呢？译者坚持认为，科学传播的核心，绝不是将科学理论罗列成成果清单让公众记忆，而是用勇气、感动、好奇、探索等这些我们本身就具有的精神，再次点燃读者的内心。作者清楚无误地按照自己的规则选取了250个里程碑事件，这些事件无一不让读者好奇，无一不让读者心存想要身临其境的愿望，无一不给读者带来宇宙与自己存在关联的提示。

按照时间的顺序记述，确实是传统的史书体例。这一系列的书籍采用类似中国古代编年体通史的形式，将科学的历程以卷轴画的方式展开。需要提及的是，读者在沿着时间的轨迹游历的同时，必须谨慎对待空间的转换。本书作者极为优秀地让不问空间的文化在历史舞台上登场。从古埃及到波斯，从古代中国到印度，从古代欧洲中世纪到美洲的玛雅文化……通过一系列的时空转移，读者感受到的是不同民族、不同文化、不同地域的祖先们对科学发展共同的关注和贡献。他们的语言不同、习俗不同、侧重不一，却有着一样的勇气、感动、好奇、探索的科学支柱精神。历史上不同时期不同地域的先贤们，或失于精密，或失于短见，他们犯了各式各样的错误，却让我们丝毫不觉得他们跌了身份，那些有名的和无名的人物，正因此而可爱、可接近。在作者笔下，望远镜发明之前的最后一位大师第谷有着另类的个性，发现火星卫星的霍尔有着传奇的故事，爱因斯坦的1905年令人赞叹，霍金的经历令人悲伤……

书中精彩和细腻之处，还需要读者亲自品味。作为译者，我最大的任务是尽可能在科学标准和读者的阅读习惯之间做出平衡。我的任务完成得如何，唯一的评价标准就是读者对本书的理解是否方便。我十分乐意接受每一位读者的意见与建议，直接指出我的错误或是给出改善的建议将是我完成这一任务最好的回报。

偏好、编年体、个性、无名者、民族、勇气、感动、好奇……所有这些看似与科学相距较远的概念，是作者呈现给读者的良苦用心。作者在正文之前引用阿姆斯特朗在月球上发表的言论暗示了自己的态度，“这个突然击中我内心的小小的、美丽的、蔚蓝色的豌豆，是我们的地球。我伸出一根手指挡在眼前，就可以挡住整个地球。但我并不觉得自己像一个巨人，相反，我感觉自己非常，非常，渺小。”作者在正文的最后一篇中给出了更清晰的表述：“……我们如此幸运地生活在一个文明的时代，我们可以奢侈地积极寻找这些问题的答案。”

不久的将来，从138亿年前，到未来的时空终点，漫长的宇宙与人类探索的共同的大历史——流血与凯歌同在，智慧与坚韧共存的历史——一下子页页相叠，装订成册，握在你的手中。作为本书的译者，我建议你，亲爱的读者，将这本书举过头顶，指向不知其终的天空，以此向人类致敬。

高爽

2014年11月11日于北京

追随几千年来甚至几十亿年以后的发现的旅途，贝尔博士的《天文之书》编年史记录了人类的最高成就。如果这还不够打动你、令你心生敬畏、惊叹有史以来的科学发现，我只能建议你把书拿起来再读一次！”

——比尔·奈（Bill Nye），行星学会首席执行官

宇宙中所有发生着、已经发生了和即将发生的事情的杰出汇编。吉姆·贝尔的《天文之书》给你带来轻松愉悦的阅读体验。”

——尼尔·德格拉斯·泰森（Neil deGrasse Tyson），天体物理学家，《太空编年史：面对最终的前沿》作者