天外天：人類和黑暗宇宙的故事

　　這是一本難得的科普散文集。

　　本書作者李傑信博士很難得地具備了三個條件：專業知識、生花妙筆及科學熱忱。這些條件源自李博士受的是嚴謹的物理訓練，在美國航太總署工作30多年，負責太空的科學計畫，熟悉太空科學及技術問題；有豐富的想像力及流順的文筆；最重要的是，李博士對全書題材－－生命、太空與宇宙有一個終身的熱愛。多年來，不斷地在發表科普散文。

　　作者從小喜歡探討人類起源，中年時從事太空事業，最後由於技術及物理學的急速發展，開始探究宇宙的起源及結構，並且究問「天外是否還有天外天？」

　　全書13章分為三部分；第一部分包括第1、2章，從人類考古及去氧核醣核酸序列談人類起源和演化，並紀錄了美國社會在這個問題上的爭議。

　　第二部分包括第3至7章，是作者在美國航太總30年工作經驗，細述人類太空50年：從冷戰時期兩霸相爭中萌芽，成功登陸月球，到太空站的建立及心有餘力不足地使用，在月球建立基地的夢想，以及中國的崛起參與人類的太空事業。作者不但把環環相扣的技術細節逐一說明，並從人類社會的觀點看美蘇之爭及興衰、新興國家的崛起，紀錄50年來人類太空科技事業。

　　第三部分包括第8至13章。挾著太空50年的技術進展，及近30年物理學標準模型理論的建立。回頭自問：宇宙如何產生？如何演化？未來如何？在建立了人類所處的宇宙的知識框架之後，終於可以問下一個問題，也就是本書的書名：是否還有「天外天」？

　　本書還有兩個特點， 它不只是像一般的科普書籍介紹科學新知，還提供了人類及宇宙起源的宏觀框架，幫助讀者在看完本書後更容易吸收日後遇到的新微觀知識。最後，作者在第一部分及第三部分裡，深入淺出地提供了一些科學上的基本理論，鼓勵讀者自己循序思考，推論出下一步，把它消化吸收，變成自己的知識的一部分，而不只是被動地閱讀，然後忘卻。

(摘錄推薦序∕錢致榕教授)

作者簡介

李傑信博士（Mark Lee）

　　臺灣大學物理系畢業，洛杉磯加州大學物理博士、麻省理工學院科技管理碩士。先入加州理工學院噴射推進實驗室，後進美國航空暨太空總署（NASA）總部，擔任太空任務科學家和資深技術顧問，管理太空基礎物理科學飛行實驗任務。

　　李博士發表過60餘篇科學及科技管理論文，曾獲頒NASA「傑出成就獎章」、「傑出服務獎章」和太空人辦公室「銀斯努匹獎」；又獲太平洋國際太空學會頒發「國際太空年松長紀念獎」。在臺灣，曾獲「李國鼎通俗科學寫作第一獎」、行政院新聞局「優良圖書金鼎獎」和臺南第一中學「傑出校友獎」等。

　　此外，他熱心投身科普教育，成立「美國促進中國科普協會」，並擔任會長；舉辦過兩屆「中國青少年太空梭科學實驗活動」。著有中文科普書籍《追尋藍色星球》、《我們是火星人？》、《生命的起始點》、《別讓地球再挨撞》。曾任《中國時報》「浮士繪版」和中國《中國科技財富雜誌》的專欄作家。

推薦序 錢致榕（國立政治大學講座教授）
自序

1 從「許昌人」說起
2人的審判
3人類太空50年
4漫談「對接」和「出艙」
5談「神七」的出艙任務
6回眸「神七」
7撞月
8瓶裝太陽
9第一道光
10黑暗的宇宙
11天尺
12天外還有天外天
13黑洞
後記
索引

序言

(摘錄自序/李傑信博士)

　　我唸中學時，正處臺灣「聯考」制度鼎盛時期，每天從早到晚，埋首於教科書中，想的就是考上第一志願。偶爾有幾本小說在同學中傳閱，像《基督山恩仇記》和《查泰萊夫人的情人》，在寒假的被窩中慢慢享受，快樂無窮。但在課外讀物中，給我印象很深的，還有一些有關人類起源、演化的科普散文。哪本雜誌，作者是誰，都從記憶中消失了。清晰記住的，就是原始人類在夜幕蒼穹下，蹲坐於穴居洞口，敬畏無知地仰望著點點繁星，畫面充滿了人類緩慢演化的步調，和那化解不開的夢幻色彩。很難想像，他們的子孫僅僅用了不到地球生命發展史萬分之一的時間，就從穴居飛入了太空，遨翔於宇宙繁星之間。

　　幾十年過去了，閱讀古人類文章竟成了我終身嗜好。2007年底，在中國河南許昌市靈井鎮一批古人類化石出土了。化石的年代被定位於8萬至10萬年前，正是西方學者以現代活人體內基因突變證據，推論現代智人從非洲大規模移民擴散時期。非洲原住民的基因，的確已混入世界每個人種的細胞中，包括中國龍的傳人。「許昌人」引起我極大興趣。她的出現，能加強黃土地上化石證據的力度嗎？

　　我的成長過程中，曾受到強烈的基督教文化影響。中學時，牧師每個星期天都說，信耶穌死後就能進天堂。我當時想，世界上竟然有這麼好康的事？這可是一本萬利的生意啊！大學唸的是物理，我以一些膚淺的物理定律，開始質疑「神造世人」的真實性，為此，還接受了傳教士的建議，在臺大對面的浸信會教堂受了洗。領洗後，我就醒了。2005 年底，「智慧設計」是否為科學學說，打進美國聯邦法庭，我以「人的審判」一文，謹記此歷史事件。

　　大學畢業後，繼續物理專業。雖然冷戰時期的美蘇太空競賽，在人類登月時已告結束。但這場科技拼搏，卻把我的一生，帶進了不食人間煙火的太空事業。30年過去了，我再回頭重新評估過去50年人類在太空這條路上的風火顛簸行程。我身上流著炎黃子孫的血液。中國在二十一世紀的太空崛起，雖然比西方遲了近40年，但是在很努力認真地前行，從「神五」上天，到「神七」出艙活動，一步一個腳印，我也跟著記載了這段中國載人航天發展史。

　　美國在太空梭「哥倫比亞號」出事後，太空策略做政治性的大轉向，放棄了「國際太空站」計畫，又領大家「回月球、去火星」。要在月球建前哨站，蹲點長駐，勢必要先在月球找到水源。月球的水源以「水冰」狀態存於南、北極的月表下。要找到這個水冰礦，就得以特製的衛星撞月。西歐、印度和中國已在近年撞月，日本和美國跟進，月球三天兩頭被人類的飛行器碰撞，早已鼻青臉腫，高貴貞潔不再，海誓山盟失憑。

　　在滿天飛揚的月塵中，人類也可能探測到珍貴的氦3。人類未來要積極開發綠色的核融合能源，月球上的氦3會將取之不盡、用之不竭。我在「撞月」一文後，又作一篇「瓶裝太陽」。

　　我人生的至愛，還是那廣漠無涯的宇宙。星光燦爛，但我們知道宇宙的「第一道光」發自何時何地？1990 年代後，人類熟悉的宇宙變暗了。「黑暗的宇宙」充滿了我們未知的暗能量和暗物質。天上的規模動輒上億光年，人類怎麼在天上量距離？量角度？天庭中有好幾把神祕的「天尺」，我們可以使用它們來追蹤理解那深沉的黑暗宇宙。還有，我們生存其中的、137億年老的、930 億光年大小的宇宙是唯一的宇宙嗎？它外面還有宇宙嗎？如果真的有「天外天」，那個天有多大？有幾個？說宇宙一定得談黑洞，因為它是宇宙中最神祕的星體，人類對它的內部結構和奇異點的物理行為，還在無知階段。黑洞很可能是一把打開宇宙終極奧祕的金鑰匙。

　　書中每個主題，力求在大格局的概念上，勾畫出一幅完整的圖像。要求自己客觀、均衡，但終免不了熱情有餘，冷靜不足。假如您投資了寶貴的時間成本，靜下心來讀完這本書，合起書扉，我希望您能從這本書學到些什麼呢？

　　在廣漠無邊的宇宙中，我們雖然渺小到幾近微不足道，但我期盼您能仔細品嚐，人類玲瓏智慧在宇宙中偉大的成就。人類的存在竟然是如此的珍貴，像是鑲在蒼穹中一粒晶瑩的鑽石，為死寂的太空灌注了無比的歡樂和活力。

　　我要您放眼永恆無窮的宇宙，再回頭看在地球上生活的芸芸眾生，在人性貪、嗔、痴三毒的煎熬下，甜酸苦辣瞬時即過，重要的是用您的智慧，掌握生存在世的價值。

　　承蒙我的大學同窗至友胡承渝先生， 在百忙之中，為本書做了一次關鍵性的技術校讀。