本書緣于 1973年11月我在哈佛大學(xué)本科生科學(xué)中心落成典禮上所做的一次演講。基礎(chǔ)讀物出版社的社長(zhǎng)兼發(fā)行人歐文·格萊克斯從我們一個(gè)共同的朋友丹尼爾·貝爾那里聽說了這次演講的內(nèi)容，于是勸我將其整理成書。

起初，我對(duì)這個(gè)主意并不熱心。盡管我也一直在作一些關(guān)于宇宙學(xué)方面的研究，但我主要涉及的領(lǐng)域還是基本粒子理論，即極小物質(zhì)的物理學(xué)。另外，關(guān)于基本粒子物理學(xué)的研究在過去幾年中甚為活躍，而我卻把過多的時(shí)間用在了別處為各種雜志撰寫非專業(yè)性文章。因此，我迫切希望將注意力重新轉(zhuǎn)移到本應(yīng)屬于我的專業(yè)領(lǐng)域《物理學(xué)評(píng)論》。但我發(fā)現(xiàn)我無法停止思考：撰寫一本關(guān)于早期宇宙的書。有什么能比創(chuàng)世紀(jì)的問題更有趣呢？而且，在宇宙的早期，特別是在最初百分之一秒的時(shí)候，基本粒子理論的問題和宇宙學(xué)的問題融合在了一起。最重要的是，現(xiàn)在是寫一些關(guān)于早期宇宙內(nèi)容的大好時(shí)機(jī)。因?yàn)椋�在過去的幾十年中，一種關(guān)于早期宇宙事件發(fā)展過程的詳細(xì)理論，作為一種標(biāo)準(zhǔn)模型，已得到了廣泛的認(rèn)可。

能夠說出在最初一秒鐘、最初一分鐘或最初一年，宇宙是什么樣子，那真是一件非常了不起的事情。對(duì)于一個(gè)物理學(xué)家來說，令人興奮的是能夠量化地把情況弄清楚，能夠說出某個(gè)時(shí)刻宇宙的溫度、密度和化學(xué)成分是這樣的或那樣的數(shù)值。的確，到目前為止，我們對(duì)這些數(shù)值的準(zhǔn)確性還都沒有絕對(duì)的把握，但起碼我們現(xiàn)在在談?wù)撨@些事情的時(shí)候能夠有一點(diǎn)自信，這就足以讓人興奮不已了。我想向讀者表達(dá)的也正是這種興奮。

我最好對(duì)本書所面向的讀者作一說明。我是根據(jù)這樣一些讀者的情況來撰寫本書的：他們?cè)敢鈱?duì)一些詳細(xì)的論證進(jìn)行思考，但對(duì)數(shù)學(xué)和物理又不在行。盡管我必須介紹一些較為復(fù)雜的科學(xué)思想，但在本書正文中卻沒有使用超出算術(shù)范圍的數(shù)學(xué)，也不需要讀者事先具備多少物理或天文學(xué)知識(shí)。對(duì)于初次用到的科學(xué)術(shù)語，我都小心地給出了定義。此外，我還提供了一份物理學(xué)和天文學(xué)術(shù)語詞匯表。在可能的情況下，我還對(duì)數(shù)字采取了諸如1?000 億的寫法，而不是使用更為方便的科學(xué)記數(shù)法：10¹¹。

然而，這并不意味著我要寫一本簡(jiǎn)易讀物。當(dāng)一個(gè)律師面向普通公眾寫東西時(shí)，他會(huì)假設(shè)他們不了解法律專用術(shù)語，也不懂禁止永久擁有房產(chǎn)的規(guī)定，但他并不會(huì)把事情想得更糟，也不會(huì)擺出一副屈尊俯就的模樣。我想把這一句恭維話反過來使用：我心目中的讀者是一些精明的資深律師，雖然他們講的不是我的語言，但卻想先聽一聽某些令人信服的論點(diǎn)，然后再拿主意。

如果有些讀者確實(shí)想了解作為本書論據(jù)基礎(chǔ)的運(yùn)算，那么，針對(duì)這部分讀者，我編寫了數(shù)學(xué)注釋，附在本書正文之后。關(guān)于本書內(nèi)容所涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)，如果是物理學(xué)或數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)的本科生，那么，他一定能夠理解這些注釋。幸運(yùn)的是，宇宙學(xué)中最重要的運(yùn)算其實(shí)是很簡(jiǎn)單的；諸如廣義相對(duì)論或核物理那些更精妙的觀點(diǎn)只是偶爾才發(fā)揮作用。如果有些讀者想針對(duì)這一論題進(jìn)行更深入的專業(yè)性探索，可參考參考文獻(xiàn)中所列的那些高級(jí)論文（也包括我寫的論文）。

另外，我還要明確指出本書將要探討的主題。它并不是一本全面探討宇宙的鴻篇大作。本書的主題中有一個(gè)古典部分，即關(guān)于當(dāng)前宇宙大規(guī)模結(jié)構(gòu)的部分：關(guān)于旋渦星云銀河系系外性質(zhì)的辯論；關(guān)于遙遠(yuǎn)星系紅移的發(fā)現(xiàn)及其與距離的依賴性；關(guān)于愛因斯坦、德西特、勒梅特和弗里德曼的廣義相對(duì)論宇宙模型等。很多著作都已經(jīng)對(duì)宇宙學(xué)的這部分內(nèi)容作了精辟的論述，因此，我并不想在本書中再大費(fèi)口舌地重新論述一遍。我所撰寫的這本書更多關(guān)注的是早期宇宙的情況，特別是人們?cè)?965年根據(jù)宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)所提出的關(guān)于早期宇宙的新認(rèn)識(shí)。

當(dāng)然，宇宙膨脹理論是我們當(dāng)前關(guān)于早期宇宙認(rèn)識(shí)的一個(gè)基本組成部分，因此，我不得不在第 2 章中簡(jiǎn)單介紹一些宇宙學(xué)的古典內(nèi)容。我認(rèn)為這一章為讀者（包括那些完全不了解宇宙學(xué)的讀者）提供了充分的背景知識(shí)，以便幫助他們了解本書其余章節(jié)所論述的內(nèi)容，即早期宇宙理論的最新發(fā)展情況。但如果有些讀者想徹底了解關(guān)于宇宙學(xué)的更詳盡的內(nèi)容，則需參閱參考文獻(xiàn)中所列的那些著作。

另外，由于沒能找到條理清晰的關(guān)于宇宙學(xué)近期發(fā)展的歷史論述，我不得不自己做些挖掘工作，特別是關(guān)于為何在1965年之前的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)沒有人研究宇宙微波背景輻射這一令人著迷的問題（第4章對(duì)本問題進(jìn)行了探討）。但這并不意味著本書純粹只是記錄這些進(jìn)展的情況我非常尊重人們?cè)诳茖W(xué)史研究工作中所做的努力以及他們對(duì)此所給予的關(guān)注，因此，我不會(huì)在這方面有任何幻想；相反，如果某個(gè)真正的科學(xué)家、史學(xué)家愿意把本書當(dāng)作起點(diǎn)，去撰寫過去30多年關(guān)于宇宙學(xué)研究的歷史的話，我會(huì)非常高興。……