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本书依时间顺序，研究内容涵盖5个主题：①17世纪对月亮上存在生命可能性的探索和想象；②天文学史上“适宜居住的太阳”思想源流及影响；③19世纪火星运河的争论及与想象中的火星文明尝试交流的探索；④科幻作品中时空旅行的物理学理论背景；⑤当下寻找地外文明引发的争议过程。
上述 5 个研究主题，由一系列科学与幻想交界上的文本贯穿始终，它们大致可分为三类：
（1）掺杂有大量幻想内容的科学著作（论文）。典型的有月亮天文学论著《开普勒的月亮之梦》（ Kepler's Dream），书中对月亮世界和“月亮人”进行了非常夸张的想象；此外，17 世纪英国科学人士查尔斯·莫顿（Charles Morton, 1627—1698）在撰写一篇阐释鸟类迁徙理论的文章时，试图通过严谨的说理来论证这样一个结论——冬天鸟儿都飞到月亮上过冬去了，前提是他认为月亮是适宜居住的；英国著名天文学家威廉·赫歇耳（William Herschel，1738—1822），1795年、1801年先后在皇家学会《哲学汇刊》（ Philosophical Transactions ）上发表两篇对太阳本质结构进行探讨的文章，他提出了一个非常有想象力的观点——认为太阳是适宜居住的。
（2）科学人士写作的幻想小说。一些著名的天文学家，如弗拉马利翁，霍金（Stephen Hawking，1942—2018），萨根（Carl Sagan，1934—1996），霍伊尔（Fred Hoyle，1915—2001）等人，都写过幻想作品。其中最具代表性的是萨根的《接触》（ Contact , 1984），该书在理论物理界开辟了一个新的研究方向——对“虫洞”的研究。
（3）和科学史有着深厚渊源的幻想作品。典型的如1835年纽约《太阳报》（ The Sun ）刊登的“月亮故事”，文章假借著名天文学家约翰·赫歇耳（John Herschel，1792—1871）之名，以连载形式对“月球智慧生物”进行详尽描述，在当时引起了巨大轰动。这篇在今天看来绝对荒诞无稽的“诈文”之所以让很多人信以为真，主要的一个原因是，“月球智慧生物”是当时许多科学界头面人物都认真研讨的“科学课题”。类似的例证，还有博物学者格拉塔卡普（Louis Gratacap，1851—1917）1903 年发表的《火星来世确证》（ The Certainty of a Fu ture Life in Mars ），小说借用了特斯拉（Nikola Tesla，1856—1943）等人通过无线电和假想中的火星文明进行交流的设想；业余天文学家马克·威克斯（Mark Wicks）之所以写作《经由月亮到达火星：一个天文故事》（ To Mars via the Moon: An Astronomical Story , 1911），则是想通过这部幻想小说来表达他对洛韦尔（Percival Lowell, 1855—1916）“火星运河”观测结果的支持。
本书从科学与幻想的互动关系和幻想参与科学活动两个切入点出发，在前人工作基础上，对以上交界文本的科学史意义进行深入考察，通过有别于前人的研究路径，从两个层面对这些文本的科学史意义进行探讨：
（1）将幻想作品引入科学史研究领域，尝试探索新的研究方向，即对科学与幻想两者间的关系进行科学史研究，在此基础上对幻想作品参与科学活动的过程进行考察和揭示。归结起来，大致有以下三种路径：幻想作品中的想象结果对某类科学问题的探讨产生直接影响；幻想小说把科学界对某一类问题（现象）讨论的结果移植到自身创作情节中；幻想小说直接参与对某个科学问题的讨论。
（2）相较曲折历程被消灭殆尽、凡是不符合当代科学的内容一律删除的传统科学编史学套路，本书尝试探索一条新型科学编史方法的可能路径：在发掘大量先前未被关注的史料的基础上，重新“打捞”科学进程中的若干重要过程、人物及事件——这些过程、人物和事件都是在先前科学史研究中普遍被忽略掉的，同时从科学编史学的角度对这种忽略及过滤的背后深层原因进行分析和论述。
关于科学与幻想的关系，一些研究者已发表专著进行过专门论述，其中代表性的成果有以下几种：
（1）尼科尔斯（Peter Nicholls）等人的《幻想中的科学》（ The Sci ence in Science Fiction. London: Michael Joseph, 1982）；
（2）布利（Robert W. Bly）的《幻想中的科学：83个已经变成科学现实的预言》（ The Science in Science Fiction: 83 SF Predictions that Be came Scientific Reality . Dallas: BenBella Books, Inc.,2005）；
（3）布拉克（Mark Blake）和霍克（Neil Hook）的《不同的动力：科学怎样驱动幻想幻想怎样驱动科学》（ Different Engines: How Science Drives Fiction and Fiction Drives Science . London: Palgrave Macmillan, 2007）；
（4）麦克康奈尔（Frank McConnell）等人的《幻想中的科学和科学中的幻想》（ The Science of Fiction and the Fiction of Science. California:McFarland, 2009）。
上述对科学与幻想的关系进行探讨的成果对进一步的研究有着重要启发意义，但还是有不足之处，主要表现在两方面：
（1）只关注幻想作品中那些“成功的幻想”，即被当前的科学结论验证是正确的幻想成果。除了上述论著，典型的还有美国著名科学杂志《大众天文学》（ Popular Astronomy ），曾发表过若干文章对一些经典幻想作品进行讨论，被讨论的作品包括凡尔纳（Jules Verne，1828—1905）的《地心游记》（ A Journey to the Centre of the Earth ）、《从地球到月亮》（ From the Earth to the Moon ），威尔斯（H. G. Wells，1866—1941）的《时间机器》（ The Time Machine ）、《世界之战》（ The War of the Worlds ）、《首先登上月球的人》（ The First Men in the Moon ），巴勒斯（E. Burroughs，1875—1950）的《地心历险》（ The Center of the Earth ）和《火星人系列》（ The Martian Series ），等等。 [1] 从形式上看，《大众天文学》上这类文章通常有着固定套路，前半部分是科幻作品的故事梗概，后半部分逐条列举作品中的科学谬误（scientific inaccuracies）——这些谬误通常都达数十条之多。在这种讨论框架下，那些有名的科幻经典几乎完全沦为科学发现和科学事实的附庸。
（2）相应走向的另一个极端是，对收集整理幻想作品中的科学谬误乐此不疲。说到底，这主要和一种长期流传的观念有关，即把幻想当作科普的一种方式，认为幻想小说家创作幻想作品，只是为了普及科学知识，展望美好的科学未来，之所以采用小说、电影等文学艺术形式来表达，只是为了让受众（特别是青少年）更容易理解和接受而已。
本书以天文学历史上的地外文明探索为研究平台，把若干科学与幻想交界上的文本纳入广阔的科学文化视野下进行考察，打破前人上述常规研究套路和范式，是需要突破的重点和难点。
[1]
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages ⁃Ⅰ. The Center of the Earth［J］. Popular Astronomy,1942,50：16.
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages⁃Ⅱ［J］. Popular Astronomy, 1942,50：69.
L. J. Lafleur. Errors in“Marvelous Voyages⁃Ⅱ”［J］. Popular Astronomy, 1942,50：249.
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages⁃Ⅲ. From the Earth to the Moon［J］. Popular Astronomy,1942,50：196.
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages⁃Ⅴ. The First Men in the Moon⁃Part Ⅰ［J］. Popular Astronomy, 1943,51：76.
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages⁃Ⅴ. The First Men in the Moon⁃Errors in Ⅴ［J］. Popular Astronomy, 1943,51：80.
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages⁃Ⅴ. H. G. Wells⁃ The First Men in the Moon⁃Part Ⅱ［J］.Popular Astronomy, 1943,51：139.
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages⁃Ⅵ. The First Men in the Moon⁃Errors in Ⅵ［J］. Popular Astronomy, 1943,51：145.
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages⁃Ⅶ. The War of the Worlds［J］. Popular Astronomy, 1943,51：359.
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages⁃Ⅶ. The War of the Worlds Errors in Ⅶ［J］. Popular Astronomy, 1943,51：384.
L. J. Lafleur.MarvelousVoyages⁃Ⅷ. The Time Machine［J］. PopularAstronomy, 1943,51：434.
L. J. Lafleur. Marvelous Voyages⁃Ⅷ. The Time Machine Errors in Ⅷ［J］. Popular Astronomy, 1943,51：438.