前言

我相信，你一定曾在夜晚漫步于澄澈的星空之下。如果你也和我一样，此时一定会有股原始的冲动袭来，使你不禁抬头惊叹。凝望一片星海银河，再理性的人也会满怀敬畏，深陷其中。自人类诞生以来，世界各地的人们就开始仰望星空——这并不是巧合。

最古老的科学——天文学，就诞生于这样的敬畏之中。随着人类历史的进步，我们开始用眼睛、大脑以及各种工具来理解宇宙的星罗棋布及其运转机制。望远镜问世后，我们能看得更远，发现宇宙间隐藏的珠宝盒，其中满是古人无法想象的神秘星团、星云和各种天马行空般的模式。

不过，究竟有多少宇宙是我们肉眼可见的呢？人是视觉动物，认为世界是由“能见”所组成的。比如我现在看到桌子上的香蕉，大脑会把视觉信号加工成实际的认知，进而告诉我“看起来那里有个切实存在的香蕉”。当然，我们知道世界上许多东西是看不见的，比如暖气片上冒出的热气或笔记本连接的网络信号。然而我们会不可避免地认为，真实世界的大部分事物是“能见”的，而剩下看不见的事物则只是现实“能见”世界微不足道的补充。

不过，这种观点是完全错误的。

事实上，在我们周围，我们所熟知且能看到的光只占了十分微小的一部分，而宇宙的大部分事物完全无法被我们用肉眼观察到。

在可见光的光谱中，位于两端的红光和紫光波长相差仅不到1倍。更确切地说，紫光的波长——人类可见的最短波长约为380纳米（1纳米等于1米的十亿分之一），而红光的波长——人类可见的最长波长——约为740纳米，波长再长的话就变成了不可见的红外线。这相差近1倍的区间，可以被理解为我们用于观看世界的“窗户”。

无独有偶，当我们谈到声音的时候，也会提到相差近1倍的频率。相差一个八度（就像钢琴上的中央C键和高八度的C键）的两个音符频率也正好是近1倍。所以可以做个类比，把我们肉眼所见的光波理解为“可视版音阶”。你可以坐在钢琴前（如果你旁边没有钢琴，你可以想象一架出来），看看刚才那个八度之间的琴键，那就是人类在视觉上能看到的范围。把红光想成中央C，那它左边的B音就是不可见的红外线。高八度的C音就是我们能看到的紫光（更高的C#音就刚好属于紫外线的范围）。

那完整的光谱又是什么样的？和整架钢琴一样宽吗？不不不，实际上，它远比钢琴要宽得多。可见光是电磁波的一小部分，电磁波无所不在，其完整光谱包含65个八度，相当于9架大钢琴排成一条线！相比之下，我们看到的一个八度微不足道。如果这9架钢琴同时奏响，而你只能听到其中一架钢琴的其中一个八度，那么你错过了多少旋律？答案不言自明——几乎全部。

宇宙亦然。与更广袤的看不见的宇宙相比，人类肉眼所见的美景与奇观黯然失色。真实的宇宙包含着无尽的奥秘，今天我们仍然无法完全理解。

本书是有关我们看不到的99%的宇宙的指南，展现的是一个存在于我们眼前、却被悄然隐藏的世界。本书也记载了学术界几千年来的探索，并为这一部宏伟的“侦探小说”画上句号。下面让我们开启探索之旅，一起穿越那“看不见的宇宙”。