《金色的想象》作为“科学人文读本”系列之一，选编了自然科学大家与人文学科名家，作“两种文化”间的对话，表达了“文”与“理”相融相补的理念，以及学科背后的“理”与“道”是相通的。全书分四大部分：科学畅想、科学人生、科学历程、科学伦理。收录了爱因斯坦、杨振宁、费恩曼、贝弗里奇、史怀泽、徐志摩、沈致远等名家名篇51篇。选文力求与国家教委语文课程改革的阅读要求相匹配，以利提高学生科学与人文素养。

科 学 畅 想

爱因斯坦 我的理论——什么是相对论

沈致远 师法自然

徐志摩 大自然是一本绝妙的奇书

唐 韧 你知道哪朵云彩有雨

伊菜·马奥尔 无穷之旅

顾玉东 动手与练脑

科 学 人 生

李政道 纪念爱因斯坦

费恩曼 科学家是怎样做成的

贝弗里奇 杰出科学家的特征

杰尔居埃 老师，伟人——纪念奥本海默

佚 名 X射线的发现者

杨振宁 邓稼先

龚 昇 他为中国现代数学研究指明了方向——纪念罗庚师

李政道 杰出的科技帅才

叶永烈 陈中伟

方鸿辉 还原一个名字

科 学 历 程

爱因斯坦 我大学前后的学习和探索

爱因斯坦 牛顿力学及其对理论物理学发展的影响

伽利略 我们的知识是有限的

杨振宁 机遇与眼光

丁肇中 我所经历的 20 世纪实验物理学

哈拉尔德?弗里奇 量子物理学的魅力

汪品先 编制地球的“万年历”

沈致远 两轮两云到两暗

科 学 伦 理

爱因斯坦 科学定律和伦理定律

史怀泽 敬畏生命

蕾切尔?卡逊 明天的寓言

周光召 科学家的责任

邱仁宗 人类胚胎干细胞研究的伦理问题

流沙河 蜻蜓不再飞回来

两轮两云到两暗

历史有时表现出惊人的相似性，证诸科学史，此言不虚。这里借“两云”的故事，说说对“两暗”的看法。

两千多年前，古埃及天文学家托勒玫（约90-168）以地心说解释天象，提出均轮本轮之“两轮”说，认为众星均由东向西绕地做圆周运动，其轨道称为均轮，这对恒星而言大致与观测结果相符，但对行星就出毛病了。行星在天穹上的视觉轨道有时会出现由西向东的逆行。为了维护地心说，托勒玫在行星的均轮上加本轮作修正，而且越加越 多，竟用了80 个本轮才跟当时的天文观测数据凑合。地心说的两轮体系带有明显的人为性，但被罗马教廷奉为金科玉律。

1400年后，哥白尼（1473-1543）提出日心说，以地球自转和行星绕日公转自然地解释了观测到的星象，根本不需要什么均轮本轮，其简单明了远胜于地心说的两轮体系。但他慑于教廷之威势不敢公开，临终时才在病榻上签字发表。70年后伽利略利用望远镜观察到金 星的盈亏现象，给地心说以致命一击，确立了日心说，两轮体系终于被摈弃。

回顾这段历史可见，如理论的基本出发点错了，不管怎样拼凑粉饰终究难免失败，即使假上帝之威也无济于事。

19世纪末，以牛顿力学和麦克斯韦电磁理论为支柱的经典物理学登峰造极，科学家得意之余未免踌躇满志。1899年除夕，英国物理学家开尔文（1824-1907）在欧洲科学家集会上发表新年祝词，他回顾了物理学取得的伟大成就后说：大厦已经建成，剩下的只是一些修饰工作。但是，在物理学晴朗的天空中仍有两朵乌云：一朵是迈克尔孙的光速实验结果与当时流行的“以太”说相抵触；另一朵是经典黑体辐射理论的“紫外发散”与实验不符。

这就是科学史上著名的“两朵乌云”，是为“两云”。

曾几何时，两朵乌云均化为倾盆大雨。1900年德国物理学家普朗克（1858-1947）提出量子化概念，得出了与实验相符的黑体辐射理论，消除了紫外发散，并奠定了量子论的基础。1905年爱因斯坦发表狭义相对论，解释了迈克尔孙的实验结果，否定“以太”的存在，揭示了时空的性质，并提出著名的“质能相当原理”，为原子能的利用提供了理论根据。量子论和相对论成为20世纪物理学的两大支柱， 并且衍生出许多重要的应用。开尔文虽然受到当时对经典物理学成就过分夸大的影响，但他提出的“两云”却成了新物理学发展的契机。科学是在不断揭露和解决矛盾中发展的，就是从这段历史中得到的宝贵经验。

“两轮”和“两云”的历史相似性在于：科学家的思想往往带有惰性，沿老路走惯了，即使遇到障碍也不敢逾越，而胜利属于敢另辟蹊径的勇者。

时序又流逝了100年，20世纪末又有人对科学的成就踌躇满志，著书宣扬“科学的终结”，这可比百年前的“大厦已经建成”走得更远。但吃一堑长一智，响应者寥若晨星，想学开尔文者却大有人在。

2003年2月1日美国太空总署公布了威尔金森微波各向异性探测卫星(Ｗilkinson Microwave Anisotropy Probe，简称WMAP)的观测结果，天文物理学家据此推算出：原子等通常物质只占宇宙中所有物质的4.4％ ，其余是22.6％ 的“暗物质”和73％的“暗能量”。换言之，宇宙中95％ 以上的物质是看不见的怪物。暗物质和暗能量这“两暗”的提出，不禁令人回想起百年前的“两云”。

提出暗物质假说是为了解决恒星超速与星系引力不足的矛盾。天文学家观测到位于星系边缘的恒星速度过大，所产生的离心力如不能被其所受之引力抵销，恒星会从星系中飞走，星系就无法维持。但计及星系中的全部可见物质，仍远不足以产生所需要的引力。于是假设存在一种暗物质，它像普通物质那样产生引力,却无法被看到。暗物质究为何物？至今仍众说纷纭。

提出暗能量假说是为了引入反引力以解释宇宙加速膨胀。美国天文学家哈勃观测到遥远星体光谱的红移，发现宇宙在不断膨胀。最近的天文观测又发现宇宙在加速膨胀，这就产生一个问题： 是什么力量在推动宇宙加速膨胀？天体物理学家假设存在一种与引力方向相反的反引力，它具有能量却不能看见，故称为暗能量。根据质能相当原理，暗能量也具有质量。暗能量是何方神圣？科学家也说不清楚。

如今之“两暗”比当年“两云”更神秘，结局如何尚难逆料。

一种可能是“众里寻他千百度，蓦然回首……”，果真能在星火阑珊处找到暗物质和暗能量，那当然是科学的大突破， 肯定会对物质、能量、真空和时空结构之本质有更深入的理解。再者，弥漫整个宇宙的暗能量如能加以利用，那可比原子能更充沛。

另一种可能是“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”，科学家有新发现，建立起新理论，对恒星超速和宇宙加速膨胀作出新解释。这同样是石破天惊的科学大突破。实际上，已有人在朝这方面探索。超弦理论要求多于三维的高维空间，传统的说法是那些多余的空间极小，卷曲闭合藏起来了。有人提出不同说法：部分多余空间不是极小而是极大，具有宇宙尺度。引力在传播中会从三维空间逐渐“漏”到高维空间中去，使得三维空间中“漏”剩的引力随距离的变化规律比平方反比律减弱得更快。这样不需要暗能量就能对宇宙加速膨胀作出解释，已有人按这条思路在对引力强度做实验。

“暗能量太玄了，会不会像两轮那样为凑数据而想象出来的？”

非也！暗能量的概念可以追溯到爱因斯坦，1915年他发表广义相对论，发现其引力方程的解与当时流行的“稳恒宇宙说”相抵触。为附和稳恒宇宙说，爱因斯坦在引力方程中添加“宇宙常数项”以抵销部分引力，其实就是暗能量。稳恒宇宙说被否定后，他坦承这是“一生中最大的错误”。如今暗能量信奉者深信：“爱因斯坦并没有错。”这又似乎高兴得太早了。

暗能量除能提供反引力外，并无其他根据。据2003年7月22日《纽约时报》报道，已有几个天文学研究小组声称发现暗能量的证据，其实多半只是复述引力减弱而已。暗能量的存在尚待进一步验证，需要有独立于反引力之外的其他证据。

只要恒星超速和宇宙加速膨胀确实存在，看来无论结局如何，“两暗”将会触发物理学的又一次革命。

“似曾相识燕归来”，历史是否又在重演？

王国维的《人间词话》开宗明义：“词以境界为最上。有境界，则自成高格，自有名句。 ”

同理，选编科学人文读本，也应以精诣为上。笃求精诣，则自备高标眼光，自有名篇入籍，以飨读者。

遵循这种理念，两年前我们选编了科学人文读本——《蔚蓝的思维》和《清澈的理性》，期盼选本能为推动对知识的传承转化为对人的素养熏陶起一点作用。市场是严酷的，读者的眼光是挑剔的。我们的初衷能否实现，图书出版后，我们真有些惶然不知所措。

好在市场很快有了反应。这两本书上柜不到半年，首印的各5000册居然都售罄，立即重印。不少学校将其作为选修课读本。以后又相继被上海市2005年读书活动作为推荐书目，并荣获第14届上海市中小学优秀图书一等奖；2006年国家新闻出版署从全国686种图书中遴选出100种优秀图书向全国青少年推荐，这两本书也有幸位列其中。而《科学网》上发表的署名宋花的标题文章——《蔚蓝的思维》科学对人文说：不能没有你——倒是反映了读者的一种心境：

“科苑撷英”丛书中的《蔚蓝的思维——科学人文读本》，作为一本学生的拓展读本（文集），编者希望它能起到从对知识的传承转化为对人的素养熏陶的作用。此书达到了这一效果。不论是科学畅想、科学人生还是科学历程、科学伦理，这四部分中的每一篇文章无不渗透着人文思考和人文情怀，语言优美、华丽，而又不失涵养，科学的影子也处处可见。幻想似乎是人文学者的专利，《蔚蓝的思维》告诉你，科学同样需要幻想。科学家的人生永远都那么神秘和刺激，引来无数人的好奇和向往，《蔚蓝的思维》将为你解开科学家生活和工作的奥秘。科学同样有其诞生、成长和成熟的历程，《蔚蓝的思维》虽然不能全部呈现，还是从侧面通过重大的科学事件将每个阶段展示了出来。科学引发了种种伦理问题，这一点成为科学需要人文的最重要的理由。宇宙的中心是人类吗？科学如何在发展中保持人类与自然

的协调和持续？《蔚蓝的思维》虽然不能给出所有的观点和最后的定论，也还是为我们提供了一些可能和借鉴，从而激发起科学家、人文学者对科学伦理问题的共同关注。通观全书，不免有这样一种感觉：科学已离不开人文。