物理宇宙学

《“科学的力量”科普译丛》序

大约一百年前，科学是作为“赛”（Science）先生从国外引进来的。当然，中国的文化原也有科学的成分，但科学的蓬勃发展却是近百年来的事。这位“赛”先生给中国的发展带来了巨大的进步，由此引发的20世纪高科技的迅猛发展有目共睹。科学发展不仅大大增强了国力，大大提高了生产力，大大改善了生活，也大大增加了人类认识客观世界的深度和能力。事实上，科学具有更为重要和更为广泛的意义，不仅要普及科学知识，还应倡导科学方法，传播科学思想，弘扬科学精神。而普及科学知识，不仅是大众的需求，也是科学工作本身的需求。

科学是如此之重要，我觉得应该提倡科学家直接参与撰写科普作品。因建立电磁作用和弱作用统一的学说而获得1979年诺贝尔物理学奖的温伯格（S.Weinberg），曾撰写过一本科普作品《最初三分钟》，在全世界引起了很大的轰动，很快被译成23种文字。这是描述宇宙幼年（或称早期宇宙）物理过程的科普作品，它实际上是通俗描写大爆炸宇宙学的一本小册子。由于宇宙学常常给人以神秘感，再加上不同学科之间隔行如隔山，真正了解宇宙学的人并不多。温伯格的这本小册子出版以后，有点物理知识的人，至少在物理学界，几乎人人都能读懂这本书，使得宇宙学很快就被几乎整个物理学界所了解和接受。从此，宇宙学得到了普遍的认可，这部科普作品竟然起到了如此了不起的作用。实际上，除这本书外，温伯格还写过许多其他科普作品，比如《终极理论之梦》就是写得十分精辟的另一本小册子。他的作品，不仅科学性强、可读性好，而且文笔十分出色，简练、流畅、达意。为此他曾获得过“刘易斯·托马斯”奖（又称“诗人科学家”奖）。

在三个完全不同的学科（原子核物理、宇宙学和生物学）中作出过重大开创性工作的伽莫夫（G.Gamow），对科普工作的贡献也是了不起的。他在1929年创立了α衰变理论，1936年提出了β衰变的Gamow⁃Teller定则，1948年创立了大爆炸宇宙学，1954年提出了生物学上的遗传密码概念。这些工作都是够得上诺贝尔奖创新水平的大成就，他只是因为去世得太早（享年64岁）而失去了获奖的机遇。比如，彭齐亚斯（A.A.Penzias）和威尔逊（R.W.Wilson）因发现作为大爆炸宇宙学确凿证据的宇宙微波背景辐射而于1978年获得诺贝尔物理学奖时，作为大爆炸宇宙学奠基人的伽莫夫却已去世了10年。这样一位杰出的物理学家，曾撰写过25部著作，其中18部是科普书（包括《物理世界奇遇记》《从一到无穷大》等）；他撰写过138篇论文，其中31篇是科普文章。显然，他也是一位高产的科普作家。1956年，伽莫夫还因此获得了联合国教科文组织颁发的“卡林伽”科普奖。伽莫夫究竟是怎样处理科研和科普两者之间的关系呢？他自己曾说过，他的确非常喜欢撰写科普作品；但是，他的最大兴趣是攻克自然界的难题。然而，在科学研究上取得进展需要一种灵感、一种思想。每当他苦于缺乏这种思想时就写书。写科普书可以整理思绪，而当新思想涌现时就放下写作，专攻科研。所以，他的科研往往会出现崭新的概念性突破，甚至开辟新的学科，而他的科普作品也显得特别清晰、连贯、新颖、深入浅出。

对统计物理学作出过巨大贡献，而且又是量子力学创始人之一的薛定谔（E.Schrödinger），曾撰写过一本叫《生命是什么》的小册子。他力图用统计物理和量子力学的基本规律来通俗地阐述生命现象。这本小册子不仅在生物学界，而且在物理学界也倍受欢迎。事实上，沃森（J.Watson）和克里克（F.Crick）就是在薛定谔这本书的影响下去分析遗传物质DNA发现双螺旋结构而获得诺贝尔奖的。1991年，著名物理学家彭罗斯（R.Penrose）甚至说，薛定谔的这本书一定会跻身于20世纪最有影响的科学著作之列。事实也正是如此，这本科普小册子已经成为一部极负盛名的生物物理学专著，他甚至常被誉为生物物理学的鼻祖。

当然，也还有不少非常成功的专门从事科普创作的作家，阿西莫夫（Isaac Asimov）就是一个典型的例子。他的作品多达百部，不仅内容宽广，亦颇有深度，且语言流畅，深入浅出，可读性强，成为科普界的典范。

由此可见，一部好的科普作品，不仅可以向大众传播科学知识，培养大众的科学素质，也可以提高国家的科学水平。因此，科普是一项十分重要的事业。上海教育出版社推出的《“科学的力量”科普译丛》，就是要引进国外的优秀科普图书，将它们翻译出版。这套丛书将展现高能物理、生命科学、宇宙学、化学等领域的最新进展，以通俗易懂的语言、生动形象的例子，展示前沿科学对社会产生的巨大影响。相信书中讲述的科学家在探秘道路上的悲喜故事，一定会振奋人们的精神；书中阐述的科学道理，一定会启示人们的思想；书中描绘的科学成就，一定会鼓舞读者的心灵；书中的点点滴滴，更会给人们一把把对口的钥匙，去打开一个个闪光的宝库。

中国科学院院士

中国科学院紫金山天文台研究员

南京大学物理系教授

粒子-核宇-宙学联合研究中心主任

2011年11月15日