因为艾萨克·阿西莫夫编著的《新疆域》涉及的是科学的新疆域，许多文章的结论可能是暂时性的。毕竟，科学就是暂时性的：它总是时刻准备着对自身进行扩展和修正。因此，我在书中提到了关于远古大气中氧气浓度的最新发现，并对这一结果的价值提出了我自己的疑问。我还对在天空中出现光弧这一表面上激动人心的发现进行了考察，指出这些光弧似乎是一种视觉幻象的结果。

艾萨克·阿西莫夫编著的《新疆域》是享誉全球的科普巨匠和科幻大师艾萨克·阿西莫夫的一部风格独特的科学随笔集，《新疆域》涉猎广泛，共分五大主题，即古人类学新疆域、基础科学新疆域、地球科学新疆域、空间科学新疆域及宇宙学新疆域。作者凭借理性的科学思维及明晰而优雅的写作风格，将科学知识、幽默感及人文哲思融合为一，引领读者追随他的心灵轻松畅游科学的各个领域，让每一位读者都读有所思、读有所获。

古人类学新疆域

 人类的祖先

 我们的年龄有多大

 后腿直立行走

 真正的手

 说话的骨头

 人类最早的语言

 人类最早的发现

 燃料

 我们的远亲：腔棘鱼

 无情的人口增长

基础科学新疆域

 最亮的X射线

 迟来的褒奖

 惰性最强的元素

 提高超导温度

 原子对撞机之最

 两种乌有

 超临界

 优先问题

 铊：突然担负重任

 打断化学键

 梦想成真

 缓慢老化

 唯我独尊的夸克

 粒子知多少

 驯服反物质

 钻石的改善

 冷一冷核聚变

 氚：为何至关重要

 一去不复返

 更为简单的形状

 危险的微生物

 泄露真情的闪光

 基因组计划

 首次看到DNA分子

 从一个针头说起

 我们的生物钟

地球科学新疆域

 移动的地球

 摆动的地球

 大洋热点

 大裂缝

 地球内部的温度

 第一个细胞

 征服陆地

 绿色植物是如何形成的

 恐龙无处不有

 被压紧的沙子

 恐龙之死：新的线索

 化石：事实还是虚构

 更多的证据

 最大的飞行动物

 过去的怪兽

 最成功的生命形式

 识途龟

 最奇异的哺乳动物

 古老的水

 闪电和生命

 大屠杀

 臭氧层空洞

 最后一块净土

 越来越闷热

 闰秒

 太好的地图就是假的

 放错位的岛屿

 过去的地球何时最热，何时最冷

 冰期与高原效应

 月球的奥秘和地球的历史

 空间科学疆域

 碎裂的地壳

 西伯利亚上空的爆炸

 哈雷彗星

 关于哈雷彗星的更多信息

 最大的分子

 我们的孪生姐妹

 穿透云层的微波

 太空岩石

 死里逃生

 来自太空的钻石

 死寂的世界

 缓慢的衰变

 成熟可靠

 到有能量的地方去

 汽油的海洋

 难以捉摸的第10颗

 小火箭探测器能行

 不匀称的卫星

 当心耀斑

 掠过太阳

 看不见的彗星云

 一个名称意味着什么

 冥王星和冥卫：哑铃天体

 丢失的行星

 正在下落的卫星

 再访火星上的生命

 稍微更亮些

 太空污染

 我们从这里去哪里呢

 末日

 我们是独一无二的吗

宇宙学新疆域

 邻居家的超新星

 觅猎行星

 天路迢迢

 泄露天机的爆发

 令人惊异的中子

 看不见的尘埃云

 最微弱的波

 相对论之检验

 远道而来的中微子

 白矮星钟

 γ射线泄天机

 吞噬星球的力

 星团码尺

 引力玩弄的花招

 中介天体和短缺质量

 星系碰撞

 100亿光年远

 看到过去

 光力最强的望远镜

 最早的生日

 超大质量恒星存在吗

 幼小脉冲星

 在未知的世界那边

 为何事物如现在那样

 哪里是宇宙的边缘

我们的年龄有多大呢？这里我用的“我们”，指的是我们这个被称为“今天的人”、“现代人”、“人类”或“现代智人”等不同名称的生物群。如今已经证明，这个答案可能是我们原来料想的两倍以上。

要了解其中的含义，就让我们先回到1856年。当时在德国西部的尼安德特河谷，丁人们在清理一个石灰岩洞时偶然发现了一些骨头。这种事情并不稀奇，通常的做法是一扔了之，这次也不例外。但消息传到了附近一所学校的一位教授那里，他赶到现场，设法找回了14块骨头，其中包括1具头骨。

很明显它们是人骨。但特别之处在于那具头骨与一般人的头骨有一有趣的不同之处。它眉骨隆出，前额后倾，下颌后削，牙齿不寻常地外突。这些遗骨所代表的人种很快被称为“尼安德特人”。随之而来的则是激烈的争论：它们是人类远古祖先的遗骨，还是一个得了某种骨病的普通人的遗骨？

后来，在欧洲及中东地区出土的遗骨中也发现了类似的头骨。显然，不可能有那么多人患有完全相同的骨病。因此，人们开始接受尼安德特人是早期尚有些原始性的人类这一说法。人类学家也正式将其命名为“尼安德特人”。现代人被称作“智人”，意思是有智慧的人或者聪明的人。这两者都归人属。

虽然如此，由于尼安德特人和现代人的差别看起来很小，人类学家开始将他们看成智人种的两个亚种，将尼安德特人叫做“尼安德特智人”，将现代人叫做“现代智人”。

尼安德特人可能是25万年前更原始的人类祖先的后裔。在某一时期和某一地方，一些尼安德特人历经少量进化而具备了现代人的属性。但我们不知道确切的时间和地点，原因是尼安德特人数量不多，加上他们十分精明，不让自己陷入有可能变成化石的环境，因此，我们只有很少的这种化石可供研究。

不过，人们还是挖掘到了一些与现代人的骨架非常相似的早期人类遗骨，从这些遗骨可以判断出，现代人至少出现于4万年前，地点町能在北非，虽然这还不很肯定。

距今最近的尼安德特人骨骼化石的年龄约为3.5万年；由此可知，有一个时期，在地球上同时生存着现代人和尼安德特人（他们主要分布在欧洲，因为大部分尼安德特人的化石是在那里发现的）。因此，尼安德特人可能仅仅与现代人共存了5000年便消失了。

究其原因，可能是尼安德特人与现代人这两个亚种相遇以后，为争夺食物和居所进行了争斗，结果尼安德特人失败了。为什么呢？原因尚不清楚。有些人认为，尼安德特人的身体虽然比现代人结实强壮，但他们可能欠灵活。

也许，现代人更足智多谋。我个人倾向丁认为现代人发明了长距离武器，如弹弓、弓箭等，他们利用这些武器从远处攻击尼安德特人，这样就避免了近距离厮杀的危险性。因此，可怜的尼安德特人几乎每战必败，人数锐减。最后，现代智人的人数不断增加，无可争议地成了地球上的统治者。

但是，1988年2月，法国和以色列的一组人类学家发表了一篇报告，对早期人类和尼安德特人的关系提出了新的疑问。报告详细描述了在以色列一个洞穴中出土的约30具人类遗骨，它们看起来像是现代智人的遗骨。利用热发光技术对同时出土的石器进行年代测定的结果表明，如果这个结果准确无误的话。这些遗骨距今约9万年。

如果真是这样，那将意味着现代人从尼安德特人的祖先分化出来的年代比我们料想的早2倍，他们应该有足够的时间进化得与尼安德特人有所不同，这种不同或许在遗骨上并没有显现出来。如果这个结论成立，人类学家可能会决定把尼安德特人和现代人看成不同的人种。

另外，如果尼安德特人和现代人共存的时间不是5000年，而是5.5万年，那么，为什么现代人花了那么长的时间才把尼安德特人消灭掉？是不是尼安德特人比我们想象的聪明？或者更加勇猛善战？

目前科学家们正在努力解决这此问题。但令人悲哀的是，现代人，如果他们真的想试一下，那么在5.5万秒内就能将他们自己全部消灭掉。P5-6

自从人类第一次学会分析思考并使用可利用的材料以让生活变得更舒适、更安稳以来，我们就面临着穿越一道又一道的边缘地带不断开拓新疆域的任务。在各门科学中，这些边缘地带一直是通向未知世界的唯一入口。在理解新知识、取得新进展之前，我们必然会对它们进行认真的审视。

对于任何要向那些没有受过正规科学教育的人解释现代科学复杂内容的科学作家来说，一个类似的审视回顾和重新评价过程是很重要的。从1986年我开始为洛杉矶时报辛迪加撰写每周一期的科学专栏文章以来，我对这个道理的认识一直在加强。这次经历非常有意思，并且激发了我要把这项工作扩展成书的形式的愿望。于是，就有了这本《新疆域》，一本由建筑在广泛基础上的观察组成的集子，这些观察包括对科学近期进展的回顾和对导致我们形成清晰知识的历史成就重新检讨与评价。当我们对这看来无边无际的宇宙逐渐取得更好理解的时候，许多人和我一样，对展现在我们面前的令人敬畏的新疆域感到惊奇。我希望能通过这本集子这种非正规的途径，为他们展开一个新视野。

在准备本书的过程中，我认识到它的内容看来具有相当的个性色彩。我总是习惯于凭自己的兴趣行事，而且我对某些事情的兴趣远胜于对其他事情。由于这个原因。书中的讨论将更多地集中在物理学和天文学，而不是像医学这样的学科领域。医学已经受到许多报纸和杂志的青睐，科学的所有其他分支加在一起也比不上。

因为本书涉及的是科学的新疆域，许多文章的结论可能是暂时性的。毕竟，科学就是暂时性的：它总是时刻准备着对自身进行扩展和修正。因此，我在书中提到了关于远古大气中氧气浓度的最新发现，并对这一结果的价值提出了我自己的疑问。我还对在天空中出现光弧这一表面上激动人心的发现进行了考察，指出这些光弧似乎是一种视觉幻象的结果。

科学家们在某些前沿问题上得出的结果很可能是对立的，但这正是前沿科学的特征。例如，在本书的多篇文章中，我都提到了宇宙的年龄问题。在一些情况下，新发现会使我们认为宇宙大约有100亿年，而在另一些情况下，又显示出其年龄为200亿岁。那么。究竟哪一个是正确的呢？回答是：我们不能确定谁对谁错。这是一个难以确定的问题，而且不同的研究路线会导向多少有点不同的方向。这不是科学的一个缺陷，而是非常值得称赞的一点：这里对相互对立的观点有着自由的争论；这里有着多条通向目标的道路，其中有些道路可能会被证明是死胡同。宇宙的年龄问题最终得到解决的时刻肯定会到来，就像当初地球年龄被确定那样。在这个时刻之前，读者可能会饶有兴趣地了解处理这个问题的不同方法，并对争论各方的论据和结论的相对价值作出自己的衡量。

最后。读者一定会发现有些文章的内容有相当的重复。毕竟，每篇文章都是独立撰写的。囡此，关于类似主题的两篇文章可能会需要同样一些背景材料。对此，我只能请求读者谅解。

尽管作了这些解释，我还是非常希望本书能使读者对当今许多科学家正在发现的事物有个基本的了解。科学是个极具活力的领域。而且它从来也没有像现在这样充满活力。今天，有更多的科学家，正得心应手地采用更多的技术，带着比以往更大的热情，在更多的领域进行研究。因此，人类的知识领域正在比以往更为气势磅礴、更为令人惊异地扩展着。

艾萨克·阿西莫夫

1989年10月1日

我们永远也无法知晓，究竟有多少第一线的科学家由于读了阿西莫夫的某一本书、某一篇文章或某一个小故事而触发了灵感；我们也无法知晓，有多少普通人因为同样的原因而对科学事业寄予同情。

——卡尔·萨根

引导各个年龄段的人们对科学感到好奇，以及为扫除每年都在增加的科学文盲而战斗，没有哪个现代作家比阿西莫夫做过更多，或者可能会做得更多。

——马丁·加德纳

只有伽利略和赫胥黎（在我们这一代人里也许有梅达沃）能够与他的清晰、他的气魄、他的贡献，以及最重要的是，与他的公正的道德感和知识的力量相媲美。

——斯蒂芬·古尔德