不完美，成了宇宙进化的契机

大爆炸后十亿分之一秒

万物的命运就已被决定

“我会测量宇宙，但我不会量自己的腰围和裤长”

作者：圭多·托内利

我是一名粒子物理学家，我的工作是测量物质在其最奇异的形态下所展现的最复杂的性质。但是把我的礼服尺寸传给服装店让我有些犯难。身高和颈围易于确定，但是裤长或腰围是什么意思呢？人们从哪儿开始测量裤腿的长度？量腰围的高度是到哪儿？

为了不犯错，我向妻子卢恰娜寻求帮助。她向我一一解释并让我安心，但我还是有些不安。

如果全搞错了呢？他们早在11月就拿到我的尺寸了，应该已经做好了一件适合我的燕尾服。服装店将在一小时后关门，而颁奖典礼在明天举行。如果某一处出了问题，就没有时间修改了。

斯德哥尔摩，2013年12月9日下午5点30分。

我必须跑起来。赶在位于比尔格·亚尔斯加丹街58号的汉斯·奥尔德服装店闭店前到达。从斯德哥尔摩大饭店步行过去，有几千米远。天已经黑了。

今天天气晴朗，在－10℃的清新空气中，一切都闪闪发光。我只对波罗的海感到失望：我之前从未见过冰冻的大海，因此曾希望这次是合适的时机，可以一饱眼福。

去年夏天我在这里见过彼得·希格斯和弗朗索瓦·恩格勒。我们当时在斯德哥尔摩参加欧洲物理学会举办的大会，晚宴上，我们坐在同一桌。

周围有许多朋友、同事，还有不少年轻人，他们专门过来同我们打招呼、合影。当时我大胆地预测，我们年底会在这里再次碰面。彼得和弗朗索瓦斯笑了笑，什么也没说。

2013年，诺贝尔物理学奖由他们两人共享，他们提出了一种理论机制，解释了亚原子粒子的质量起源。欧洲核子研究中心大型强子对撞机项目的ATLAS和CMS实验发现了该理论所预言的基本粒子，让该理论获得验证。而我，有幸是CMS实验的一员兼发言人。

如果我没穿着规定要求的正装，就无法进入斯德哥尔摩音乐厅。我不敢想，如果我不能参加诺贝尔奖的颁奖典礼是因为我不会用卷尺量衣服，我该怎么解释？

我们并不是唯一对世界有洞察力的灵长类。古人类学家已经确定了许多原始人的谱系，它们的发展与我们所属的智人的进化是平行的。黑猩猩、倭黑猩猩、红毛猩猩和大猩猩也和我们一样繁衍生息。

和我们最近才认识的近亲一样，我们共享了很大一部分基因遗产：我们是社会物种，我们使用语言形式，我们组织聚会和仪式，甚至对出席着装都有明文规定。

但最重要的是，我们有设计技能和对世界的看法。

对所有原始物种来说，这是一个巨大的进化优势。

知道如何制造工具来获取食物，寻找合适的石头来敲碎大胡桃，或找到进入蜜蜂储存蜂蜜洞穴的细树枝，这些都需要对自身和周围的现实有一种认识。这意味着我们能意识到行动的目的，并在几代人之间传递知识。

智人在适应不同环境方面的进步从一开始就令人震惊，这个非常特殊的原始人发现了一种工具，使他能够建立一个比他之前所发展的更为完善和完整的世界观。

这个工具被称为科学方法，它的定义相对较近，是由一位意大利科学家伽利略·伽利莱发现的。

1604年，一颗新星出现在天空中，欧洲的每个人都把目光转向了这颗新星。今天我们知道它是一颗超新星，我们称它为SN1604，这是根据爆炸发生年份的缩写命名的。

对观测恒星的兴趣促使伽利略改进了最早的一个初级望远镜，使其成为科学研究的工具。新仪器达到了足够的放大倍数，伽利略就开始观察月球和太阳系的主要行星。他的注意力集中在木星和环绕着它的奇怪恒星上，它们似乎在做着奇怪的运动。他得出的结论不容置疑：它们是木星的卫星。

伽利略还看到了一些他不应该看到的东西，比如月亮并不像人们当时认为的那样是一颗完美无瑕的恒星，上面到处都是与地球上相似的山谷和山脉。这一切在当时甚至闻所未闻，但他有勇气记录下来。

1610年，当伽利略发表《赛德鲁斯信使》时，没有人会想到，这些给他带来诸多麻烦的观察结果将永远改变世界。这是一个划时代的变化，其影响可以与其他伟大的革命相比较，如语言、艺术和象征的发展。

与伽利略一起，诞生了现代科学和普世的现代性。

人变成了一个自由的存在，在他自己的智慧和创造力中，在自己的内心寻找对围绕着他的环境的解释。研究自然，建立猜想，并通过组织合理的经验来验证结果；当这个猜想失败，甚至不能解释最细小的现象时，他就求助于另一个猜想。

因此，科学拓宽了它的视野，纠正了它的局限性和错误，并获得了预测的力量，即使在今天，这依然使它成为最深刻变化的主角。

今天摆在我们面前的新挑战很可能需要我们对世界思维方式的另一种范式转变。

也许，随着希格斯玻色子“上帝粒子”的发现，这一切已经开始了。

要在物理学上实现一场新的概念革命，我不知道需要多长时间，也许几十年，也许更久。

但我相信起点将是新一代的年轻科学家——新鲜、勇敢的头脑渴望向世界证明，他们可以在前几代人失败的地方取得成功。

我们很幸运，良好的条件允许优秀的年轻人献身研究，以取得卓越的成就。一些优秀的大学，一个高效的研究机构，实验室和基础设施都令人满意。

我只希望，一些读者读完这本书后，也想要开始一场冒险，这可能会永远改变他们的生活，或许也会永远改变我们所有人的生活。

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《宇宙的不完美进化》 作者：[意] 圭多·托内利

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★诺奖理论验证关键！改变世界重大发现！

宇宙的诞生与进化，都跟一个神秘的粒子有关？！2013年，诺贝尔物理学奖由弗朗索瓦·恩格勒和彼得·希格斯共享，他们提出了一种理论机制，解释了亚原子粒子的质量起源。欧洲核子研究中心大型强子对撞机项目的ATLAS和CMS实验发现了该理论所预言的基本粒子，让该理论获得验证。

★热血喷张的科学竞赛、重大时刻，妙趣横生的揭秘历程、人文火花。

本书作者圭多·托内利正是CMS实验的领导人及发言人。他将科普性与趣味性巧妙结合，用日记的形式，用富有人文色彩的语言向读者展现了这场寻觅上帝粒子的令人热血喷张的科技竞赛。对宇宙起源与进化、上帝粒子的发现历程以及由此对新物理产生的重大影响做出了生动淋漓的记录。帮助读者拨开宇宙进化的迷雾，洞悉万物起源的真相。有趣好读，绝不枯燥，激发读者探索浩瀚宇宙的热情，启发读者对万物的思索。

★权威专家更新常识。年度获奖科普作品。

本书作者圭多·托内利是意大利比萨大学物理学教授，欧洲核子研究中心大型强子对撞机项目专家组成员，自1976年起从事高能物理领域的工作。曾荣获基础物理学奖、费米奖及意大利总统荣誉勋章。

《宇宙的不完美进化》是其权威科普力作，讲述全新的宇宙知识，带你体验一场上帝粒子的发现之旅，轻松解读宇宙进化的奥秘！2017年该书获加拿大重要科学类图书奖伽利略奖。

内容简介：

在那一刻，大爆炸发生的十亿分之一秒，我们的命运就已被决定。

大爆炸后，宇宙在膨胀过程中产生了希格斯玻色子，俗称“上帝粒子”。如果没有它，宇宙的演化就会完全不同。将会变成一个既没有生命，也没有月光和花香的悲凉之地。

为了找寻它，在日内瓦的欧洲核子研究委员会，大型强子对撞机诞生了。来自50多个国家的科学家和研究中心参与到运行和监控工作中来，完成了对宇宙大爆炸的数百万次模拟……

圭多·托内利就是这项伟大冒险的主人公之一。他用通俗的方式将这一过程和重要成果编撰成书，前所未有的解锁了宇宙进化的深层奥秘。让我们曾认为无法理解的那些伟大谜团，在今天看来，似乎触手可及。

作者简介：

[意]圭多·托内利（Guido Tonelli）：意大利比萨大学物理学教授，欧洲核子研究组织大型强子对撞机项目专家组成员，参与并领导多项重要物理研究项目。意大利总统荣誉勋章获得者。同时还荣获基础物理学奖、费米奖等众多专业奖项。《宇宙的不完美进化》一书也获得2017年意大利伽利略科学普及奖。

译者简介：

何皓婷：青年译者，毕业于北京外国语大学意大利语专业，获文学学士及管理学学士双学位。

精彩点评：

这本书是一次非凡的知识之旅，里面有非常多的激情和远见。书名中出现的“不完美”概念很重要，是将科学方法的各个方面人性化了，这些方面之间相隔非常遥远，通过逐步（重新）发现物理学史上的每个重要时刻，使它们更加接近。

——克劳迪娅·康索利 知名评论家

这是一本展现个人和家庭、科学和社会事实密不可分的自传体书籍。作者是一位伟大的推动者，他不仅激励了欧洲核子研究中心的孩子（只不过是千禧一代），还鼓舞了各个层次的读者。

——兰弗兰科·贝洛尼 米兰大学物理系研究员

圭多·托内利在这本书中以非凡的清晰度阐明了希格斯玻色子研究中的复杂段落，并讲述探险家们前所未有的科学发现中激动人心的时刻。

——Rizzoli出版社