无论你是不是科学家，都不影响你欣赏美丽的夜空，但宇宙远不只是美丽那么简单。科学家的目标就是揭示大自然内部的工作机制，以及影响宇宙各个部分的运动及相互作用方式的法则和性质。
科学经过几个世纪的发展，已经解决了很多有关宇宙基本力和基本构成的问题，但它现在正面临着一个看似简单的问题，而这个问题的答案可能会完全颠覆我们对于物质世界的看法。这个问题就是：“为什么宇宙刚好适合有智慧的复杂生命产生呢？”这似乎是一个奇怪的问题：我们的宇宙（或者至少是我们所在的这一部分）当然是适合人类生存的……我们就住在这里，不是吗？但是，宇宙有没有可能是另一种样子呢？会有多么不同呢？宇宙有没有可能是完全贫瘠、没有生命存在的呢？
也许你会问自己：“宇宙怎么可能会变得不一样呢？”答案是，宇宙物质和能量的基本法则是有可能发生变化的。最优秀和深刻的物理学理论描述了宇宙的运转方式，但仍有未尽之处。尽管这些法则具有预测能力，但还是有理论家无法计算的基本参量，我们只能靠从实验中得到答案。这些尚未解释清楚的问题迫切需要人类形成更加深刻的认知。
就像创作虚构历史小说的作家一样，我们可以围绕宇宙提出一些假设性问题。更确切地说，如果与生俱来的基本属性完全不同，宇宙会变得多么不同呢？
这些假想的宇宙也许与我们身处的宇宙并没有多大的不同，所以我们会猜测它们同样适合人类生存。又或者它们完全是另一种样子，但有另一种形式的生命存在。
如果几乎所有的假想宇宙都是不毛之地，环境要么太原始要么太极端，完全没有任何生命存在呢？
于是，我们遇到了一个难题。在充满无限可能的海洋中，为什么我们的宇宙生来就有适合生命起源的条件呢？
这就是这本书要讨论的话题。
烘焙蛋糕和宇宙微调论
微调是什么意思呢?我们不妨从烤蛋糕开始说起(图1—1)。首先拿出你最喜欢的烹饪书，找到告诉你如何把原料变成美味蛋糕的一系列说明。接下来，你按照顺序添加原料，把它们搅拌均匀。然后放进烤箱烤一个小时，最后拿出来冷却。你知道，尽管食谱上说加56克面粉，但稍多一点儿或者稍少一点儿都不会影响蛋糕的品质。
然而，如果你加了112克面粉，而其他所有原料的量保持不变，你烤出来的就可能是一个失败的作品。加入过多的盐也会毁掉蛋糕的口感。当然，你可以把所有原料都加倍，烤的时间稍长一点儿，就能烤出两倍大的蛋糕!
所以，蛋糕食谱多多少少是经过微调的。你可以略微调整每一种原料的用量，最终也能烤出美味的蛋糕。你也可以按比例增加或者减少所有原料的用量，只要适当调整烹饪时间，就不会有什么问题。但是，如果偏差过大，你做的蛋糕可能就没办法吃。当然如果你不按顺序烘焙，那么你做出来的蛋糕也很有可能没办法吃。
适合生命存活的环境也是经过微调的吗?
不妨举一个简单的例子，我们以后还会提到它。你眼前的万物都是由原子组成的，原子是由带正电荷的原子核和周围的电子组成的小球。每个电子的质量都完全相同，如果从一开始电子的质量就是现在的两倍，那么宇宙会变得多么不同呢?在这个假想的宇宙中，电子轨道会发生变化，进而改变原子的大小，继而改变由原子组成的分子大小。或许这种质量的变化并不会产生太大的影响，像我们这样的生物仍然可以存活。如果电子的质量变成现在的100万倍或者10亿倍呢?在原子和分子的物理结构变化如此巨大的情况下，复杂的生命形式还能存在吗?显然，我们能想象出多种多样的宇宙，每一种宇宙中的电子质量都各不相同，而微调论的核心问题就是这其中能够维持复杂生命存活的宇宙所占的比例是多少。
P3-5
杰兰特·刘易斯（Geraint Lewis)，悉尼大学的天体物理学教授。本科就读于伦敦大学，后获得剑桥大学的天体物理学博士学位。他是一位享誉靠前的天体物理学家，发表了200多篇有关各种物理学课题的论文，包括引力透镜效应、星系相食现象、宇宙的大尺度结构等。他也是一位成功的科普作家，经常发表公共演讲，出版科普图书，并通过推特和博客等社交媒体传播天体物理学的知识。
卢克·巴恩斯（Luke Barnes），卢克·巴恩斯，悉尼大学天体物理学专业的博士后研究员，获得剑桥大学博士学位。
这本书的两位作者将会带领你踏上一段探索宇宙的恢弘历史和奥秘的旅程。旅途中，你会发现人性是构成我们所在的这个特殊时空、特殊星球、特殊构造的宇宙的不可或缺的部分，这是人类思考时空问题的重要前提。我不知道我们为什么在这里，但我知道这个宇宙非常美丽。这本书捕捉到了宇宙的神秘之美，并愿意分享给所有人。
——布莱恩·施密特（Brian Schmidt），2011年诺贝尔物理学奖得主
一场令人震撼的现代物理学之旅，小到原子，大到宇宙。如果夸克质量、基本力或宇宙常数有稍许不同，宇宙将会变成一片不毛之地。这本书图文并茂地解释了为什么我们生活的宇宙如此幸运。
——蒂姆·麦德林（Tim Maudlin），美国纽约大学
这本吸引人的书将许多物理学、天文学和宇宙学问题娓娓道来，并对“宇宙微调论”进行了开放性讨论，引申出诸多前沿理论，比如概率论、多元宇宙理论等。强烈推荐！
——乔治·埃利斯（George Ellis），南非开普敦大学
这本书是迄今为止关于“宇宙微调论”的既准确又通俗易懂的读物，非常适合没有任何相关学术背景的读者阅读。
——罗宾·柯林斯（Robin Collins），美国弥赛亚学院
宇宙就像巴赫的赋格曲一样美丽优雅，时间的节拍器赋予宇宙法则一定的数学精度。这些物理学方程都刚好达到平衡状态，方程中的自然常数的值是经过微调的，这样才能让人类有机会研究这个不同寻常的宇宙。假设稍微改变一下这些常数的值，宇宙瞬间就不再有原子存在，也无法形成行星了。看来，我们能生活在这个宇宙中真是太幸运了。
一种看似完美合理的观点对这种好运气的解释是，由于我们存在，所以我们必须生活在一个允许我们存在的宇宙中。但是，这个观点实际上是说我们的宇宙是从很多宇宙中甄选出来的，并没有证据支持或者反对这种自然构造的存在。
现在的宇宙对我们来说是唯一的，对于研究宇宙的人来说这是一个值得关注的问题。宇宙为什么会是这样呢？科学就是基于已知的观点（往往也叫作理论）来做出预测，但我们只有一个可以观测的宇宙，怎么办呢？当一种理论对唯一的研究对象有可能成立也有可能不成立的时候，还能做出预测吗？
在这本书中，我的同事杰兰特和卢克将带你全面领略宇宙的辉煌与神秘。在这个过程中，你将会了解决定我们能否存在的量子力学基本方程，能与熵背后的概念，当然还有引力。在行星和更大的尺度上，引力都是宇宙最主要的统治者。
在跟随杰兰特和卢克探索宇宙的过程中，你会看到人类是一颗特殊的行星在特殊的时间点及不同寻常的环境中的一部分，这颗行星围绕着一颗特别的恒星运转，这一切都发生在一个特别定制的宇宙中。正是因为这些特别的条件，人类才对自己在空间和时间中的位置感到好奇。我不知道我们为什么会在这里，但我知道宇宙是很美的，这本书以一种通俗易懂的方式记录了宇宙的神秘之美。
宇宙就像巴赫的赋格曲一样美丽优雅，时间的节拍器赋予宇宙一定的运行节奏和规律。对人类来说，地球是目前已知的理想栖息地。这颗蓝色星球以适当的距离环绕太阳有规律地运动，空气中有氧气供我们呼吸，地面上有美味的动植物供我们摄取能量。但如果人类诞生在在临近地球的金星或火星上，至多只能存活几秒钟。
不可否认，人类生活在一个幸运的宇宙中和一颗神奇的星球上。在过去的40年中，科学家们已经找到种种证据证明，如果我们的宇宙在诞生之时哪怕和现在有稍许不同，恒星、行星和地球上丰富多彩的生命形式都将不复存在。这便是当下十分流行的“宇宙微调论”。
在这本杰兰特·刘易斯、卢克·巴恩斯著任烨译的《幸运的宇宙(揭示138亿年来宇宙诞生和进化的奥秘)(精)》中，两位作者将带领我们展开一段长达138亿年的宇宙探索之旅。在旅途中，我们会乘坐着“时空穿梭机”去参观不同的宇宙，去发现大爆炸、暴胀、粒子、恒星、行星、星系、气体云、黑洞、生命产生的奥秘，去探寻爱因斯坦梦寐以求的自然终极规律。
如果换一个宇宙，丰富多彩的生命会怎么样？如果没有微小的粒子，人类会怎么样？如果自然规律不存在了，万物会怎么样？如果基本力消失，蓝色星球会怎么样？ ……这本书中有几十个“如果……会怎么样？”的问题，了解了这些问题的答案，你就知道了宇宙、生命和科学的奥秘。
杰兰特·刘易斯、卢克·巴恩斯著任烨译的《幸运的宇宙(揭示138亿年来宇宙诞生和进化的奥秘)(精)》中，你会看到人类是一颗特殊的行星在特殊的时间点及不同寻常的环境中的一部分，这颗行星围绕着一颗特别的恒星运转，这一切都发生在一个特别定制的宇宙中。正是因为这些特别的条件，人类才对自己在空间和时间中的位置感到好奇。我不知道我们为什么会在这里，但我知道宇宙是很美的，这本书以一种通俗易懂的方式记录了宇宙的神秘之美。
