序

《开天辟地：宇宙演化理论》是一本难得一见的好书。我是从事天体物理研究的，对宇宙学也很感兴趣，见到此书一气读完，真是爱不释手。积极推荐该书，无论您从事何种工作，在百忙之中抽空阅读此书，获益匪浅。

我与作者是20世纪80年代在美国得克萨斯大学奥斯汀分校相识的，她师从数学物理学家C. DeWitt-Morette教授攻读博士学位，她与著名理论物理学家约翰·惠勒（J. Wheeler，1911—2008）教授也经常交往，其理论物理基础和数学能力引人注目，受到导师们的称赞。

这是一本用生动有趣的语言、由浅入深地揭开宇宙之谜的高级科普读物。宇宙学是最古老的学科，也是最现代的学科。现代宇宙学包括密切联系的两个方面，即观测宇宙学和物理宇宙学。前者侧重于发现大尺度的观测特征，后者侧重于研究宇宙的运动学、动力学和物理学以及建立宇宙模型。

从物理的观点来解释宇宙，称为物理宇宙学。宇宙之大让人震撼，宇宙之美令人遐想，宇宙物理学提出一个又一个难解之谜。

宇宙学可以说已经有过好几次革命：哥白尼的日心说第一次将人类的宇宙观移到地球之外；哈勃通过大型望远镜的镜头确定了数不清的星系；而现代物理宇宙学让人类思考和研究宇宙的演化与起源。

近代宇宙学到底研究些什么？有哪些具体的重要进展？这个领域的发展实在太快，广大民众可能还知之甚少，即使是在学术界，大多数人对近年来宇宙学的事件也只是知其然，而不知其所以然，并且对其（特别是对大爆炸理论）存在着很多的迷惑和误解。有些人认为大爆炸是毫无证据的假说，天方奇谭，甚至将其称为“西方宇宙学”。然而这不是事实，尽管我们无法直接验证宇宙的“大爆炸”，也不能断定它就一定是宇宙演化历史的正确描述，但是由于有航天实验卫星大量数据的支持，学界主流的大多数人已经承认和接受这个理论。作者作为一名科学工作者，有必要科普现代宇宙学的知识，让广大民众正确认识大爆炸理论，了解其来龙去脉，以及其中存在的疑难问题。

宇宙到底有多大？宇宙长什么样子？宇宙来自何处？将来如何演变？宇宙是否有开始有结束？牛顿描述的宇宙与现代的宇宙观有何不同？宇宙到底有限无限？这些互相关联的种种宇宙奥秘，无论对有智慧、有思想的知识界，还是对好奇心强、幻想联翩的青少年，都是一种永恒的诱惑。读完这本书，你会对上面提出的问题有一些基本的认识。更为重要的是，你可能会产生许多你自己的想法，对这个环绕在我们周围的最大、最神秘的未知世界，产生浓厚的兴趣。

为了让广大读者尽快步入浩瀚的宇宙，作者先用有限而简练的篇幅介绍了天文观测的丰富多彩的成果，由太阳系一直到河外星系，介绍与现代宇宙学密切相关的哈勃定律。

借助于发现引力波的阵阵涟漪，走向宇宙学已经敞开的大门。作者用通俗易懂的语言、深入浅出的例子，带你轻松愉快地涉足于宇宙学最前沿。

书中也提到当今宇宙学标准模型存在的许多疑难，启发人们对宇宙问题的思考。物理学的天空从来就不是晴空万里，20世纪初的两朵乌云掀起了经典物理的革命，从中诞生了相对论和量子论。如今，现代宇宙学天空中的重重疑云和片片暗点，又将带给我们些什么呢？人类期待着下一个爱因斯坦，期待着宇宙学及物理学的新一轮革命。

关心和热爱宇宙学的读者阅读本书是享受一次陶冶身心和精神的大餐！热切地希望读者能够喜欢该书。

北京师范大学天文系
李宗伟
于北京望京花园（2016-09-12）