简介
回答现代宇宙学家必须面对的终极问题，用简明扼要的文字详述宇宙诞生的奥秘，一本人人读得懂的宇宙学科普著作。 所有你关心的宇宙学话题：宇宙大爆炸、时间的起点、宇宙的基本粒子、宇宙探测、新的宇宙研究视角、各类宇宙模型（宇宙的构成、静态宇宙模型、循环宇宙模型、恒稳态宇宙模型、膨胀宇宙模型）……都可以在本书中找到！
作者介绍
约翰·巴罗 英国宇宙学家，理论物理学家和数学家，同时也是一位科普作家和业余剧作家。
现任剑桥大学应用数学与理论物理系数学科学研究教授，擅长应用哲学的方法来阐述物理宇宙学。他写作的科普著作简单易懂、深入浅出，《宇宙的起源》等15部科普作品被翻译成了28种语言，深受世界各地读者的喜爱。
曾荣获洛克天文学奖和英国皇家格拉斯哥哲学学会开尔文奖章。
部分摘录：
六维空间为何出现这种困境仍然是一个有待解决的问题。如果真是这样，会给早期宇宙的研究增添许多困难。也许宇宙中存在某种隐藏至深的自然法则，要求三维空间不断膨胀至极大，就像当前可见宇宙的大小。又或者，膨胀空间的维度数是以相当随机的方式确定的，甚至维度数可能在宇宙的不同区域都有所不同。
空间的维度数与宇宙中可能发生的事情有着密切联系。值得我们注意的是，三维空间的宇宙非常特殊。如果维度数在三个以上，稳定的原子就不可能存在，也就不可能有围绕恒星稳定运行的行星轨道。波在三维空间中以一种独特的方式运动，如果空间的维度数是偶数，比如二维、四维或者六维，那么波信号就会产生混响，也就是说，在不同时间发出的波信号可以同时到达某处。而在奇数的维度空间中，这种情况就不会发生，因为波信号是无混响的。然而，在除了数量为三的所有奇数维度中，波信号都会失真。只有在三维空间中，波才能以一种尖锐、不失真的方式传播。基于这些原因，智慧生命似乎只能存在于大型的三维宇宙中，因为在其他维度的大型结构里，连接任意结构（如原子）的电磁力和强相互作用力不复存在。
如果因为某种深刻的自然法则才出现三维空间，那么我们非常幸运。如果宇宙的维度数只是时间开始时附近事件的随机结果，或者在可见宇宙视界之外的地方随着地点的变化而变化，那么这种情况就更像由虫洞波动决定的自然常数。我们能确定找到三维空间的概率无论有多小，它最终都存在。因为我们观测的正是三维的大型宇宙空间，不过也没有其他宇宙能让我们完成这样的进化。
前沿宇宙学和高能物理学正在探索新的数学理论分支，并且已经勾画出当代宇宙学的一个总体特征：它并不完全符合科学的传统定义。像卡尔·波普尔（Karl Popper）这样的科学哲学家强调，如果某个看法具备意义或者可以被称作“科学”，就必须能够以某种方式进行验证。在以实验室为基础的科学中，这不会产生什么问题。原则上，一个人几乎可以开展他所选择的任何实验，尽管在实践中，他可能会受到经济、法律或者道德方面的限制。
在天文学中，情况大不相同。我们没有在宇宙中进行实验的自由。我们虽然可以用多种方式进行观测，但不能直接在宇宙中开展实验，只能寻找事物之间的关联。比如，当我们观察星系时，会注意到是否所有体量大的星系都非常明亮，螺旋形的星系是否含有最多的气体和尘埃，等等。在宇宙学里，情况也不同于陆地科学，因为我们对宇宙的观测偏见不能仅通过在不同条件下开展重复的实验就能得到纠正。
科学家已经解释了为什么我们必须生活在宇宙膨胀开始的数十亿年后以及为什么我们只能看到整个宇宙的（可能是无限的）一小部分。我们还提到，宇宙性质因地而异的一个结果是，智慧生命只能在特定的区域完成进化。宇宙学是一项研究，在这项研究中，可用的数据总是达不到期望，而且已收集的一些数据往往具有片面性。明亮的星系比暗淡的星系更容易被观测到，可见光比X射线更容易被探测到。若想成为一名优秀的天文学家，关键在于理解数据收集过程中的哪些方面可能给观测结果带来偏差。
由于宇宙学的这些特点，关于宇宙起源的研究越来越受欢迎。我们在前文介绍了两种观点的对比，一种观点试图用宇宙形成时的样子来解释当前可见宇宙的结构；另一种观点则试图表明，无论宇宙在过去是如何形成的，目前的结构都是已经发生的物理过程的必然结果。宇宙暴胀理论是第二种观点的最充分展现。该理论认为，无论宇宙当初以何种方式开始，总是存在一个足够小的区域，可以通过物质和辐射之间的相互作用保持平稳，而这个区域可能经历了一段加速膨胀的时期。
这样的结果便是，形成一个与当前的可见宇宙极其相似的宇宙——古老、庞大、没有磁单极子，而且膨胀的速度十分接近所谓的临界点，即将“开放”的宇宙与“封闭”的宇宙分隔开来的膨胀速度分界线。但是近几年来，人们开始关注第一种观点。科学家已经开始研究是否存在相应的自然法则在宇宙的诞生阶段就决定了其初始状态。实际上，科学家需要的是一种新的自然法则，不是支配世界从上一分钟到下一分钟状态变化的法则，而是一种支配初始条件本身的法则。
类似的有趣理论还有詹姆斯·哈特尔和斯蒂芬·霍金提出的无边界条件。该理论对初始状态有着不同的规定，这些不同将产生完全不同的结论。亚历克斯·维兰金提出的理论见图6-7。我们也可以想象在另一种意义上看起来顺理成章的宇宙初始状态，即一个完全随机的状态。
罗杰·彭罗斯也提出了一种理论。
有一种可以测量宇宙引力场的无序程度的方法，那就是一种符合热力学第二定律的普遍“引力熵”。事实上这样的熵很有可能存在。霍金已经证明黑洞的引力场具有热力学性质，但黑洞没有像当前的可见宇宙一样随着时间的流逝而膨胀，我们也尚不知晓到底是什么决定了膨胀宇宙的引力熵。
