圖書簡介
本書是作者在《可畏的對稱》成為暢銷書之後的又一部科普著作，原名《老人的玩具》，1989年第一版，2000年由作者加跋修訂，牛津大學出版社出版第二版。他從引力開始，從牛頓講到愛因斯坦，從“老人的玩具”引入作為廣義相對論基礎的等價原理以及時空彎曲；再由引力進入膨脹的宇宙、物質的產生以及暗物質的存在；然後再次回到引力，講述引力和量子理論結合的問題，涉及超弦以及膜理論；最後歸結到自然的可認識問題。
引力是學生學物理時最先接觸的內容。經典引力發展到廣義相對論達到了頂峰，但引力和量子物理的結合（量子引力）至今仍未完成。宇宙演化是各方人士關注的問題，它和引力間的關係至為密切，兩個方面的物理問題交織在一起。引力的秘密和宇宙的演化仍存在一些深刻的懸念。本書用通俗語言給讀者解釋內容，並力圖深入講解，使人們了解為什麼物理認識是如此發展過來的。作者致力於告訴讀者，科學家特別是大師們是怎樣思考的，因此本書特別具有啟發性。
前言
可畏的對稱在自然的基本力當中，我們最熟悉的是引力。在無邊的黑夜中，我們迷失在個人的思想里，和光的世界隔絕，卻仍然感到重力的不停牽引。在我們出生之前重力被母親子宮羊水的浮力所平衡，當我們出生時立即就感到引力的向下牽引。但我們並不了解引力。
物理學從引力開始。兩位偉大的理論家，牛頓和愛因斯坦，一位在另一位的基礎上，努力去探尋這個普適力的秘密。從愛因斯坦以來，物理學家考慮、辯論和激烈爭辯引力的本性。我們所最熟悉的力是從遠在我們經驗之外的高能量領域中來的闖入者。我們只是由於偶然才認識了它。
引力和量子之間的巨大衝撞半個世紀以來搖動著物理世界。近年來一個奇異美麗的弦理論迷住了許多物理學家，並許諾能解釋一切。但在我們對引力的理解中有一個重要佯謬仍在嘲笑著我們。
我們將要探索引力——它的內在性格和外在顯示。在序幕中，我們評述牛頓引力。在第一部中，我們追蹤對引力的理解，從老人的玩具到量子時代。在這個討論中，我們自然地去探視一下引力在宇宙中的工作和休閒。在第二部中，我們追隨宇宙，從大冷凍到大爆炸。在第三部中，我們探討物質和結構如何從虛空中湧現。在宇宙的演化中，引力的手有時是直接和明顯的，有時是藏在幕後的，但同樣是不可缺的。從宇宙的旅行我們回到第四部，注視引力的核心機密。這是四個樂章的書：引力、宇宙、宇宙和引力。
這本書是關於引力和宇宙的。我的希望在於解釋在動力學宇宙中最富戲劇性的體現引力的物理和涉及引力現象的物理。宇宙學肯定是令人深感興趣的，它與引力的物理學可以平分秋色。宇宙學更能令非專業讀者接受，但是在探索為什麼我們會下落的秘密和了解宇宙的生命二者之間，基礎物理學家的熱情更多地給予了前者。
我願意說幾句話向喬治·伽莫夫致敬，這位已故的美籍俄羅斯物理學家從大爆炸的一般概念中形成了近代物理宇宙學，如我在第6章中描述的。伽莫夫是個激情又玩世不恭的人，因為在探討物理的時候還要開玩笑而名聲不好。相當多物理學家認為諾貝爾委員會忽視他是不公正的，或許他們不喜歡他把物理當作好玩的愛好而不是嚴肅的職業。無論如何他的風格對我有感染力。伽莫夫寫過一個有趣的通俗物理書系列。我在高中時偶然看到其中的一本，這是我選擇學習物理的部分原因。
我不願意寫只講主題的通俗物理書。作為物理學家和教授，我想解釋得儘可能多。但在第四部中討論量子引力和弦理論時，可惜我能做的只是給你有關物理的一點味道，因為在該問題中量子場論的全部奧妙都上場了。對需要知道更多的人，我只能建議你選擇理論物理作為你的事業，就像我讀到伽莫夫在一本通俗書中承認他不能解釋量子統計時下的決心一樣。
在另一方面，我要說一下關於近來一些激動人心的進展。我儘量避免那些今天提出明天就消失的“進展”。從這本書開始到本書寫作出版的四年左右時間裡，通俗出版物喘不過氣來地報導很多激動人心的“發現”。總的來說，我在這本書中只討論我認為能存留下來的東西，至少在指導思想上做到這一點。當我討論到沒有最後確定的結論時，我儘量把這點說清楚。
我從來不喜歡通俗科學書歪曲歷史，傳播只有極少數人對所有的發現負責的神話。可惜的是，我自己也不能避免這樣做：愛因斯坦的名字幾乎在每一頁上出現。例如我也想敘述導致牛頓偉大發現的歷史潮流和影響，但我只能簡單提一下。我能做的這一點只能算歷史的草圖，如果不是漫畫的話。
目錄
序幕： 蘋果和月亮1
19
Ⅰ引力的升起
1老人的玩具21
2在空間和時間中疾行35
3無所不能的必定是弱的48
63
Ⅱ膨脹的宇宙
4出航65
5夜間的黑暗85
6從大冷凍到大爆炸99
115
Ⅲ從虛無中出來的結構
7宇宙誕生物質117
8富人變得更富133
9從頭髮鏇渦到創世的初期143
10天空中的鬼騎手162
11戴上了光環180
193
Ⅳ引力的秘密
12引力的墜落和升起195
13弦的音樂213
14思索的人和發笑的上帝231
跋243
註記253
索引275
