作者簡介
科林·斯圖爾特（Colin Stuart）
曾榮獲歐洲天文學新聞獎二等獎，英國皇家天文學會成員，科學及天文學作家，曾出版《科學大問題》《為什麼宇宙那么重要》等作品。《13次時空穿梭之旅》於2016年出版，本書一經出版便登上各大暢銷書排行榜且位居前列，成為英國幾乎人手一冊的科普暢銷書，使科林·斯圖爾特一躍成為歐洲備受關注的科普作家。
譯者 孫亞飛
北京大學化學院畢業，後於清華大學攻讀博士學位，現從事生物質新能源相關課題研究。2012年加入科學松鼠會，活躍於果殼、知乎等媒體平台，撰寫科普作品20萬餘字，內容涉及化學、食品安全、環境危機等話題，其中長篇作品《塑膠的世界》系列獲眾多媒體轉載，化學史題材作品《你好門捷列夫》也深受讀者歡迎，並已出版譯作《詩意的原子》《鏽蝕—人類最漫長的戰爭》。
內容簡介
時空穿梭 是否有可能實現？
宇宙是否真如剝開的洋蔥，存在永無盡頭的平行空間？
宇宙中能看到兩次日落的地方在哪裡？
最美麗的科學發現是什麼？
如何在太空中生存？
本書囊括了世界範圍內久負盛名的科學家們對宇宙時空的探索和前沿科學發現，由英國首名抵達國際空間站的太空人蒂姆·皮克作序，從英國皇家科學院擁有近200年歷史的聖誕科學講座中精心挑選出了13場與宇宙時空有關的講座，以優美的語言和深入淺出的方式，講述關於這個神秘未知領域的一切，滿足讀者的想像力。
編輯推薦
《13次時空穿梭之旅》囊括了世界範圍內久負盛名的科學家們對宇宙時空的探索和前沿科學發現，內容為聖誕講座中13場關於宇宙時空的探索和全新科學發現，配合來自NASA及科學家親手繪製的科學原理圖，以優美的語言和深入淺出的方式，講述關於這個神秘未知領域的一切。
本書是英國皇家科學院的年度新作，一經出版便登上各大暢銷書排行榜的前列，成為英國幾乎人手一冊的科普書，是歐洲現象級科普讀物。這部前沿、科學、易讀又有趣的時空探索之書讓讀者通過閱讀簡單的文字和精美的圖片，用最快的速度了解，關於宇宙時空，我們人類已經探索到什麼階段，滿足讀者對未知時空的神奇想像力。
媒體評論
《13次時空穿梭之旅》就像英國皇家科學院一樣了不起，把真實又前沿的時空科普知識帶到我們身邊。
——《衛報》
像朱古力一樣引人入勝，營養無限。
——《每日郵報》
完美的科普之書。
——BBC
前沿、科學、易讀又有趣，圖文並茂，我們需要這樣的科普書滿足我們大腦的求知慾。
——《星期日泰晤士報》
圖書目錄
序
引言
第一章 太陽、月亮以及那些行星
羅伯特·斯塔威爾·鮑爾爵士（Sir Robert Stawell Ball）1881
第二章 一顆隕星的故事
詹姆斯·杜瓦爵士（Sir James Dewar）1885
第三章 太空遨遊
赫伯特·霍爾·特納（Herbert Hall Turner）1913
第四章 穿越時間與空間
詹姆斯·霍普伍德·金斯爵士（Sir James Hopwood Jeans）1933
第五章 生活中的天文學
哈羅德·斯潘塞·瓊斯爵士（Sir Harold Spencer Jones）1944
第六章 對宇宙的探索
伯納德·洛維爾爵士（Sir Bernard Lovell）
弗朗西斯·格雷厄姆-史密斯爵士（Sir Francis Graham-Smith）
馬丁·賴爾爵士（Sir Martin Ryle）
安東尼·休伊什（Antony Hewish）1965
第七章 時光機
喬治·波特爵士（Sir George Porter）1969
第八章 行星
卡爾·薩根（Carl Sagan）1977
第九章 起源
馬爾科姆·朗蓋爾（Malcolm Longair）1990
第十章 宇宙洋蔥
弗蘭克·克洛斯（Frank Close）1993
第十一章 時間之箭
尼爾·詹森（Neil Johnson）1999
第十二章 在空間與時間中漫遊
莫妮卡·格雷迪（Monica Grady）2003
第十三章 如何在太空中生存
凱文·方（Kevin Fong）2015
紀實圖集
後記
圖片說明
作者手記
精彩摘要
時間之箭 尼爾·詹森 1999
1. 時間旅行是否有可能？
2. 光波的運動有多快？
3. 光陰流逝的差別是如何產生的？
4. 原子躍遷的過程是怎樣的？
詹森的講座探討了一些最精深的問題，也許可以涉及我們對世界的體會。我們是這樣長大的：我們理解時間的基本機制，一台時鐘的所謂穩定的特性，就是當時間過去一秒，它也會走過一秒。然而物理學中的發現，尤其是過去的20世紀及其前後的發現，讓一切都發生了徹底的改變。我們將會看看，改變你感受到的時間的速度是否有可能實現，並正面解決一個或許可以被稱作最大難題的難題：時間旅行是否有可能？
詹森這樣開始了他的第一場講座：“1999年是非常特殊的一年……因為它不僅是千年之交，同時是皇家科學院成立200年之年。所以，還有什麼主題比討論時間更合適呢……在本系列講座中，我們將會發現，對於‘時間究竟是什麼’這個問題，這200年的科學發展徹底改變了我們的認識……我們將會看到，我們如何通過觀察光波，得到了有關時間本身的一些變革性發現。”
我們可以將光想像成一種波，具有上上下下振動的重複性圖案，就像我們在海灘上可以看到的那種波浪。然而，光波的傳播究竟有多快？詹森邀請聽眾席中一個名叫海倫（Helen）的女孩幫助他做一個驗證，道具包括一台微波爐以及一些棉花糖。微波爐發射的微波是一種形式的光，類似無線電波還有我們肉眼能看到的可見光。詹森向微波爐中放了一盤棉花糖，而爐中的轉盤早已被移除。微波爐的烹飪方式並不均勻，發射出的微波會在一些位點上下移動，這些地方就會蘊含更多能量，但其他部分就不會有這么多，這就在爐內造成了一些“熱點”。當棉花糖被取出後，很容易看出，有一些已經被熔化而其他的一些還沒有。“真的可以看到一幅圖案。”詹森說道。相鄰兩條熔融棉花糖帶之間的距離，就等於微波波長的一半。藉助一把尺子，海倫計算了糖帶之間的距離約為0.12米。將這一結果與微波振動的頻率相乘就可以得到速度。幸運的是，微波爐的背後就寫有頻率數值2450兆赫（每秒24.5億次振動）。海倫在計算器上將上述兩個數字相乘之後，得到每秒2.94億米的結果。詹森展示了一張卡片，上面寫的是公認的光速數值，即每秒3億米。
“事實證明，海倫不僅計算出了光速，她還算出了宇宙中移動速度最快的事物。”詹森說，“這個發現的故事實際上是科學中最偉大的革命之一……並且它告訴我們一些事，這些事徹底讓時間發生了變革。”這便是阿爾伯特·愛因斯坦的工作。“光速的問題讓他很發愁。”詹森講道。愛因斯坦得出結論，認為光速對所有觀測者來說都是一樣的，“不管你坐在這兒，還是正乘坐大巴回家，又或是你坐在‘進取號’星艦（譯註：著名科幻電影《星際迷航》中一艘星艦的名稱）上。在他提出這一想法之後，已經被操作過的每一個實驗似乎都證實，光速對所有觀測者來說都是一樣的”。
愛因斯坦有關光速的一些觀點，對我們理解時間來說有著意義深遠的暗示作用，而我們之所以能看到這一點，還需要感謝另一位志願者魯比（Ruby）參與了實證。她盤腿坐在一輛木製的小車上，手中握有一隻球，而球的內部有盞燈，代表光線的一個脈衝。她先是上上下下地扔著球，不過隨後詹森便拉著車在地面上移動，而攝像機鏡頭一直跟隨著球中發出的光。我們看到球正在沿著鋸齒形的波狀軌跡運動。“某種奇怪的事情發生了——我們看到了與魯比眼中不同的現象。魯比坐在推車中，（對她來說）球在不變的距離上運動……上上下下，不管她是固定不動，還是我拉著她運動，都是如此。然而，對我們來說……球不僅會上下運動，也在跟著向前走——它運動的距離更遠。”還記得這顆球是代表光的脈動吧？而我們剛剛同意光速對所有觀察者來說都是固定的，而速度等於距離除以時間。“那么如果速度保持不變而距離卻不同了……那么時間對魯比和和我們來說就勢必不等同了。”詹森說道，“現在這問題開始讓人大開眼界了。”
“想像一下魯比還有一個雙胞胎姐妹。魯比乘坐一艘太空飛船離開了很多年，（然後）又回來了。魯比在太空飛船上計算的時間，與她的孿生姐妹在地球上計算的時間可不同。”對魯比來說，消逝的時間更短，因此當她回到家時，會發現她現在比她的孿生姐妹要年輕，儘管她們出生在同一天。“光陰流逝的不同，取決於你是如何運動的。”詹森說，“這太奇幻了，所以我覺得我們應該仔細驗證，看看是不是真的如此。”
英國國家物理實驗室的約翰·萊弗蒂（John Laverty）帶著他的“同卵雙胞胎”來到了現場，那是一對高度精確的原子鐘。萊弗蒂在我們面前將它們進行同步，這樣就會顯示同樣的時間，只有四十億之一秒的誤差。“約翰，如果我們帶上其中一台鐘來一次旅行再帶著它回來，那么到最後一場講座時，我們是否能夠證明愛因斯坦的理論？”詹森問道。“沒錯。”萊弗蒂說道。“那么，這裡有幾張飛往上海的機票，帶上你的鐘，讓我們看看愛因斯坦說的對不對。”最終，萊弗蒂的助手給原子鐘安排了屬於它自己的座位，搭乘了航班。
