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天文学家在介绍自己的“天文学家”身份（有些深居实验室而很少抛头露面的人会自称“天体物理学家”）时，通常会得到这样的回应：“哇！我一直对星座很感兴趣！不过，天上的那些东西我们不是已经了解得差不多了吗？”
并非如此。更准确地说，远非如此。
我们只是刚刚触及冰山一角而已，甚至于这整座“冰山”可能只是一种幻觉。我在很多宴会上常常会感到困扰，原因之一在于闲谈的内容与现实的本质往往并不匹配。
当然，我们大可以不去在意那些涌动的暗流，正常地生活即可。我们用微波炉加热冷冻食品（即便有的时候加热得不够均匀），驾驶汽车在道路上疾驰（甚至自动驾驶已经出现），用计算机不停地计算各种各样的数据，其中一些还相当有用。我们向太阳系的各个角落都发射了探测器，而且还计划着将宇航员送到火星或其他地方进行探索。可以肯定的是，我们人类已经掌握了很多知识，似乎在一定程度上了解了我们所生活的世界。所以，认为我们已经对这个世界的方方面面了如指掌好像也情有可原。但我写这本书的目的是希望大家能够摆脱这种安逸的想法，勇敢地走出舒适区。考虑到我们的认知实际上极为狭隘，却在迈向宇宙的征程中依然取得了如此丰硕的成果，在我看来简直匪夷所思。
我们之所以认为整个世界都符合自己的直觉，其中一个原因大概是我们早已习惯了在这个世界中生活，于是很容易认为日常生活中的一些基本现象是理所当然的。它们好像本来就“应该”是这样的。例如，现在你可能坐在椅子上，或是站在地板上（当然也有可能是坐在地板上，不过最好不要站在椅子上），这是你最熟悉的日常体验之一。那么请你稍微花点儿时间想一想，地球重力把你拉向地面，其本质是地球的质量对你的质量具有某种吸引力，但是重力为什么发挥这样的作用呢？“本应如此”并不是一个令人满意的回答。我们在与孩子们相处的过程中往往有这样的感受，他们几乎从不接受“本应如此”这样的话，而是会刨根问底。这里其实还有另外一个问题，质量到底是什么？坦率来说，我们确实对质量和重力都有一定程度的了解，我也知道汽车的引擎盖下有一台发动机，但这并不意味着我知道发动机的工作原理（老实说，这方面我确实一无所知）。
人类在广阔无垠的宇宙中渺小如尘埃，这一点着实让人难以接受。宇宙在时间和空间上的尺度都远远超出了我们的理解能力，我常常觉得我们能做的只是认清重要的一点：我们并不能完全“理解”这个世界。哪怕是整日思考这些问题的天文学家，也很难真正理解时间和空间的浩瀚。我们中的很多人对于这种抽象概念已经感到麻木，而这种麻木或许可以帮助我们在未知面前保持理智。如果无法将这种麻木作为一种常态，那么时时刻刻凝视着深渊的我们可能会完全迷失自我。
然而，身处地球这颗小小星球上的我们，不仅试图理解我们称之为家园的“暗淡蓝点”，还在尽可能地尝试理解整个宇宙。这条探索之路任重而道远，而我们目前所掌握的只是九牛一毛。我们已经成功地向太阳系中的所有其他行星发射了一些像铁皮箱子的航天器，并且从中获取了不少数据，这无疑是人类的创造力所取得的伟大成就。尽管我们在宇宙中的存在微不足道，但是我们依然应当为自己身为人类而感到些许自豪（只是不要过于自大，我们也搞砸了很多事情）。
需要明确的是，我们可以使用的工具非常有限。从某种程度上来说，天文学家无异于拾荒者：除了从太阳系内获取的少量信息，光几乎是我们从宇宙中获取信息的唯一来源。因此，我们非常擅长捕捉光，并从中抽丝剥茧，挖掘出每一条有价值的信息。如果你下定决心要成为一名天文学家，那么你就需要花很多时间来学习如何分析光。除了分析光
，我们只能依赖自己的大脑和逻辑来进行探索。
然而，我认为传达一些有关宇宙的观念还是相当重要的。问题在于，通过一本书来做到这一点难如登天。你可能也意识到了，你手中的这本书对于整个宇宙而言不值一提。仅仅通过在这本书中看到的某些内容，比如一张银河系的图片，你的大脑就会进行一系列巧妙的处理——如此庞大的银河系居然可以浓缩在一本书的一幅图中，而大脑让我们认为这种事情“稀松平常”。虽然这种处理方式与真正站在（或者更恰当地说是飘浮在）银河系边缘，感受它向各个方向近乎无限的延伸有着天壤之别，但它却能让我们去试图理解这些复杂、巨大的事物，而不会感到过度困惑。
现在，天文学家拍摄了一些令人惊叹不已的宇宙景象。我们甚至记录了那些离开光源130亿年左右的光。这些光穿越了整个可见宇宙，最终落入我们的某个望远镜中。
换句话说，我们可以回望130亿年前的历史。这是不是让你觉得自己就像站在一个黑暗且深不可测的深渊边缘？没错儿，事实就是这样。
我们先从比较贴近日常生活的事物说起，以便让你初步建立起对宇宙尺度的概念。如果有一条直通月球的高速公路，并且全程限速与地面上的标准差不多，你觉得我们需要多长时间才能开车抵达月球？答案是大约半年（仅考虑中途不停车的情况，所以也许你需要准备一大堆纸尿裤）。但你至少清楚“半年”大概有多久，除非你是一位年轻且早慧的读者，否则这应该是一段你经历过许多次的时间跨度。清清楚楚的事实也摆在眼前，月球是我们人类到达过的最远的地方。我再提一句，这并不是什么坏事，我对不受限制的外星殖民不感兴趣。我们对这种行为后果的伦理认识和道德理解远远跟不上一些组织的“雄心壮志”。不过到目前为止，我们只在20世纪中叶成功登陆过月球几次。仅此而已。
现在，国际空间站是人类常驻的距离地球最远的地方，也许它会让你觉得人类已经踏上了征服太空的征途。如果你在国际空间站经过头顶时开车前往，大约需要4个小时。也就是说，吃完早餐后出发，差不多午餐时间就能到达（理想条件下）。
我无意扩展到整个宇宙的尺度，而是向外迈出一小步，只在太阳系的尺度上展开阐述。如果太阳的大小是一个西柚，那么地球大约就相当于撒在纸杯蛋糕表面的糖霜颗粒。想象一下，把它们排列在一起进行比较（或者如果你手上有西柚和糖霜，可以实际操作一下，这时你的家人、室友或宠物或许也投来好奇的目光）。一个有趣的事实是，太阳内部大约可以装下100万个地球（如果你拥有超能力并且不在乎被烤焦的话，那么可以试试看）。根据我的发现，人们普遍会严重低估地球与太阳之间真实的比例关系，这不难理解。为了完整地展示太阳系，大部分书籍都不会按照比例绘制示意图，部分原因在于，如果严格地按比例绘图，那么读者恐怕除了太阳之外什么也看不见。这种在惯例上不按比例的示意图可能会让不知情的读者误以为，地球比实际情况大得多，与太阳之间的距离也比实际情况更近。如果这种视觉印象从小就根植于我们的大脑中，并最终成长为根深蒂固的观念，那么我们对自己以及我们在宇宙中所处位置的看法势必会被扭曲。
现在，基于上述有关西柚的类比，我们可以开始思考太阳与其他恒星之间的真实距离了。如果“太阳”西柚位于华盛顿特区，那么“最近的恒星”西柚大概位于美国西海岸某处，比如西雅图或洛杉矶。西柚之间相隔很远。当然，我想强调的关键在于，宇宙极为辽阔。这是一个理所当然的说法，但我认为它已经失去了应有的冲击力。其中一部分原因在于，我们这些普通人几乎无法直观地理解其中的尺度到底有多大。因此，与其直面这些尺度（以及人类相较之下有多么微不足道），我们不如将这一概念装进盒子里，塞到床底下，这样就不用去思考它了。这可能是一种经过精心设计的心理防御机制，以避免人类自身陷入持续的存在主义危机，我完全可以理解。但我认为，至少还是要保留一点儿存在主义危机，用来滋养我们的灵魂。
那些促使我们反思存在的本质以及知识局限性的体验是敬畏感的丰富来源。发生在最近几十年的一系列研究表明，敬畏感对人类的繁荣起到了重要作用，包括增强人类的创造力、好奇心和批判性思维能力。 [1] 心理学研究将敬畏概括为“宏伟”（vastness）和“顺应”（accommodation）这两大核心要素：“宏伟”指的是所有“被认为比自我大得多的事物，或者超出自我通常的经验水平或参考框架的事物” [2] ；“顺应”则指的是为了同化新的信息或经验而更正现有心理结构的需求。 [3]
毫无疑问，没有什么能比接触宇宙更能体现“宏伟”和“顺应”这两个概念的体验了。仅仅是“宇宙存在”这一纯粹的事实，以及我们何以“有”物而非“无”物，可能已经超出了人类所能理解的概念和现实。可是当我们再考虑其他事物的存在时，比如一种看不见但强大到足以导致宇宙加速膨胀的力，时间具有可延展性，我们所感知的维度可能只是现实世界的投影，甚至欧拉方程这样简洁的公式，你可能都会真切地感觉到，你的大脑正在为了顺应这些远超人类经验范围的宏伟概念而不断伸展。
别担心，我们不会立即把装着存在主义问题的盒子打开——在那之前，我们还有一些准备工作要做。在我们能够有意义地谈论我们不知道的事情之前，我们还需要花些时间思考我们如何（或者是否）了解任何事情，以及科学、神学和哲学在这一过程中各自扮演的角色。