【百道编按】《爱因斯坦的梦想》由山东科学技术出版社出版上市，此书详细介绍了宇宙微波背景的发现与科学家更进一步的思考和实验，告诉你关于宇宙的过去和未来。

10月8日，2019年诺贝尔物理学奖被授予美国普林斯顿大学教授詹姆斯·皮布尔斯（James Peebles），以及瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶（Michel Mayor）教授和迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz）教授，以表彰他们在天体物理学方面所做出的贡献。

詹姆斯·皮布尔斯任职于普林斯顿大学，他认为宇宙大爆炸产生了今天可观察到的宇宙微波背景，他的理论框架经过20多年的发展，是我们理解大爆炸后宇宙演化的基础，现今宇宙学的理论与观测基础差不多全部由他建立。

米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹探索了我们的星系——银河系。1995年，他们在法国南部的上普罗旺斯天文台使用定制的仪器首次在太阳系外发现了一颗系外行星围绕着一颗太阳型恒星——51帕伽西运转。他们开启了一场革命，自那以后，银河系已经发现了4000多颗系外行星，使我们对系外未知的探索前进了一大步，也回答了一个关于人类的深刻的命题：人类是否孤独。

关于宇宙的秘密，无数的科学家为之奋斗。爱因斯坦在广义相对论中曾预言：宇宙是膨胀或收缩的。但在1917年，宇宙被认为是静止的，因此爱因斯坦不得不调整了他的方程式，增加了一个“宇宙常数”。他发现,可以编造一种理论，加入重力或者别的什么东西，得出一个静止、不会随时间推移而发生变化的宇宙。10年之后，当哈勃总结出宇宙是膨胀的而非静止的时候，爱因斯坦放弃了“宇宙常数”，称其为人生最大的错误。但是一些科学家通过研究I型超新星——一种罕见却很好研究的爆炸星系，发现了一种与爱因斯坦的描述极其相似的反引力，认为使宇宙膨胀的力可能就是“宇宙常数”，可能就是暗能量。

今天，关于宇宙的共识是：我们生存在一个蓝姆达冷暗物质的宇宙中，其平坦的空间几何所需密度，大概有四分之一由普通物质和暗物质组成，其余的四分之三则由暗能量组成。詹姆斯·皮布尔斯在研究中揭示了宇宙中只有5%是正常的物质和能量，而大约95%是物理学家称之为暗物质和暗能量的不可见物质。

为了揭示宇宙的秘密，科学家甚至让时光倒流，观察30万年前宇宙大爆炸后发散的光线留下的残留物，这就是宇宙微波背景,这种宇宙微波背景是大爆炸后剩下的热量。

宇宙微波背景

天文学家阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊使用高度敏感的微波接收系统研究来自银河系的无线电排放量，发现了一个意想不到的无线电噪音背景，无论他们指向哪里，都能看见这些影响，这让他们感觉困惑。其实，他们的研究正式揭开了宇宙微波背景的面纱，这些背景就是很早的（大爆炸之后30万年，或者说大约137亿年前）宇宙演变的光，他们也因此获得了诺贝尔物理学奖。

宇宙微波背景用肉眼看不见，科学家使用了哪些工具来探测，为什么要观察宇宙的“婴儿照”，宇宙微波背景的关键特征是什么，广义相对论在此发挥了什么作用，我们熟悉的原子质量还不到总宇宙密度的5%，未经确认的暗物质占到了23%，剩下的大部分下落不明，其他科学家的研究和詹姆斯·皮布尔斯的结论一致吗，他们是如何寻找证据证明的。

《爱因斯坦的梦想》一书，详细介绍宇宙微波背景的发现和科学家更进一步的思考和实验，他们发现了控制宇宙命运的反引力一样的力量——暗能量——物理现象中最神秘的发现, 告诉你关于宇宙的过去和未来。这里还有物质的基础成分——不可思议的希格斯玻色子（今年诺贝尔物理学奖的最强竞争者），飘渺的弦理论与超维空间，利用激光解释玄妙的量子世界，操纵光用于存储和计算，运用粒子自组装技术治愈疾病和用于新的制造业，追求在室温下的超导体, 以及引力波——也许，明年和未来某一年的诺贝尔奖还能从这里发现。

（本文来源：山东科学技术出版社公众号；本文编辑：杨子欣）