探索宇宙13谜！
探索搞不懂21世纪的未来科学！
也许，我们在不确定性边缘的发现有助于人类成为永生物种。
也许，我们在本书探究的内容将成为人类永恒的关键。
我们探索的不是人们熟知的事件，我们探索21世纪的未来科学，搞不懂的事件。
◎96%的宇宙仍然未知，暗物质、暗能量存在吗？
◎先驱者号发回的数据告诉我们，它们的轨道与预期发生了偏移，牛顿引力定律需要修正吗？是否存在其他宇宙力？
◎一些我们认为永恒不变的常数或许非恒定，如α和μ。甚至，我们认为的物理定律也非恒定，它们或许会随时间和空间发生变化。
◎冷聚变提出了新观点，非高温高压条件下仍能产生核反应，它能开启核物理学的新时代吗？
◎人体仅是一堆化合物？未来科学必须解决生命起源问题。
◎火星存在生命吗？我们坚信地外智慧生命必然存在。
◎今天的科学更多地是搜寻生命可生存的条件，而非对生命本源的寻找，生命的存在或许不需要液态水。
◎“米米”病毒，一个可改写生命故事的怪胎，它或能改写我们对生命树的认识。
◎今天的科学，仍无法破解死亡之谜。细胞永生可行吗？细胞永生能使生物永生吗？
◎性与死亡之谜同样迷人。有性生殖的起源？性为何存在？
◎什么是意识科学？阅读大脑，探究意识与行为的关系。
◎安慰剂、安慰剂效应，人们既熟悉也陌生。安慰剂效应与测不准原理相似，越测量越无法获得真相。
◎什么是顺势疗法？它或将引起医学新革命。
【内容简介】
《未来科技的13个密码》合计13章，详述了迷人的宇宙13谜。第1章：失踪的宇宙，96%的宇宙仍然未知，暗物质、暗能量存在吗？ 第2章：先驱者号探测器的异常，先驱者号发回的数据告诉我们，它们的轨道与预期发生了偏移，牛顿引力定律需要修正吗？是否存在其他宇宙力？第3章：变化的常数，一些我们认为永恒不变的常数或许非恒定，如α和μ。甚至，我们认为的物理定律也非恒定，它们或许会随时间和空间发生变化。第4章：冷聚变，冷聚变提出了新观点，非高温高压条件下仍能产生核反应，它能开启核物理学的新时代吗？第5章：生命，人体仅是一堆化合物？未来科学必须解决生命起源问题。第6章：海盗号，火星存在生命吗？我们坚信地外智慧生命必然存在。第7章：哇！信号，今天的科学更多地是搜寻生命可生存的条件，而非对生命本源的寻找，生命的存在或许不需要液态水。第8章：巨型病毒，“米米”病毒，一个可改写生命故事的怪胎，它或能改写我们对生命树的认识。第9章：死亡，今天的科学仍无法破解死亡之谜。细胞永生可行吗？细胞永生能使生物永生吗？ 第10章：性，性与死亡同样迷人。有性生殖的起源？性为何存在？ 第11章：自由意志，什么是意识科学？阅读大脑，探究意识与行为的关系。第12章：安慰剂效应，安慰剂、安慰剂效应，人们熟悉也陌生。安慰剂效应与测不准原理相似，越测量越无法获得真相。第13章：顺势疗法，什么是顺势疗法？它或将引起医学新革命。
【作者简介】
迈克尔•布鲁克斯，英国量子物理学博士，理论物理学家。《新科学家》杂志顾问、《新政治家》杂志作者。他的作品曾在《卫报》《独立报》《文摘》等杂志发表，曾出版作品《自由基》《不确定的边缘》《几率》。
【媒体评论】
这是人们一直想看到的科普书……阅读后可让人变得更加聪明。
——威廉·莱斯（William Leith），《每日电讯报》（Daily Telegroph）
时至今日，有些实验结果令聪明的科学家也不能解释或者忽视。在《未来科学的13个密码》中，作者迈克尔·布鲁克斯集合了当代科学的13种异常现象，这些现象或能激起未来的重大科学突破。本书的跨度从化学到宇宙学，从心理学到物理学，布鲁克斯敏锐地抓住了未知科学领域中令人兴奋的事。文笔优雅，精心研究，发人深省……必将引起激烈的争论。
——《新科学家》（New Scientist）
文章妙趣横生……布鲁克斯的热情具有感染性。
——《泰晤士高等教育增刊》（The Times Higher Education Supplement）
阅读该书引人入胜……一本开阔视野的书，可以恢复人们的洞察力。
——《大问题》（Big Issue）
“哇！”信号是迈克尔·布鲁克斯在本书中谈到的内容之一（该信号可能来自太空中的外星文明），它将我带入了神奇的迷幻之旅。当你得知，科学并不能定义生命体的分类、死亡为何会发生、有性繁殖为何是必须、冷聚变谜题时，你将感到震惊。绑好你的安全带，准备开始一场“哇！”的体验之旅。
——理查德·埃利斯（Richard Ellis），《空旷的海洋》（The Empty Ocean）的作者
棒极了……布鲁克斯的文笔轻松愉快且有趣……每章都令人充满激情……配得上2008—2009年畅销科普著作之一的称号，强烈推荐！
——大众科学网站（popularscience.co.uk）
有趣……文笔吸引人……该书值得在新世界崭露头角的探险家阅读。
——乔恩·特尼（Jon Turney），《独立报》（Independent）
反常的数据集带来犯罪感，布鲁克斯从专家的角度对这些数据进行梳理，让人们感到宽慰……本书提供了引人入胜的科学发现悬念……值得称赞。
——史蒂文·普尔（Steven Poole），《卫报》（Guardian）
这是一本让人愉悦又充满挑衅的书，考察了暗物质和暗能量、火星上的生命、性和死亡、自由意志和安慰剂效应，以及其他一些令人头疼的问题……该书是布鲁克斯的代表作，他亲历了经颅磁刺激以验证自由意志假设，体验了电休克以检测安慰剂反应。
——詹尼弗·奥莱特（Jennifer Ouellette），《新科学家》（New Scientist）
为自己购买本书，准备就此变得快乐，也准备接受同等程度的挑战。
——罗伯特·马修斯（Robert Matthews），《BBC聚焦》（BBC Focus）
布鲁克斯自始至终熟练工作……用平顺而愉悦的写作风格描述了激烈争论的窘境……生动的细节给每个神秘现象带来生命，书中散发着机智和幽默。
——阿纳哈德·奥康纳（Anahad Connor），《纽约时报》（New York Times）
布鲁克斯精力充沛地投入到研究中，从怪诞科学的狂野边界为我们带回手资料。
——伊恩·芬莱森（Iain Finlayson），《传奇》（Saga）
【目录】
目录
前言
1 失踪的宇宙 我们仅能找到4%的宇宙
2 先驱者号探测器的异常 两艘飞船违反了物理定律
3 变化的常数 正改变我们对宇宙的看法
4 冷聚变 没有戏剧性的核能源
5 生命 人体仅是一堆化合物？
6 海盗号 火星生命证据改变了科学家的看法
7 哇！信号 外星人已经联系上了吗？
8 巨型病毒 一个可以改写生命故事的怪胎
9 死亡 进化的自我毁灭
10 性 更好的繁殖方法
11 自由意志 你的决定不是你自己做出的
12 安慰剂效应 谁被骗了？
13 顺势疗法 它是荒谬的，为何不消失？
结语
致谢
【前言】
前言
我站在布鲁塞尔大都会酒店宏伟的大堂，看着三位诺贝尔奖获得者挤进了电梯。
这个电梯可不好操控，它像一个开放的网状笼子，绞盘系统像伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔（Isambard Kingdom Brunel）时代的产物。三天前，我次进入电梯时，我感到自己似乎穿越到了过去。幸运的是，至少，我让它运行了起来。
我为科学家们的处境感到尴尬。远远望了一会儿，周围宏伟的建筑分散了我的注意力。大都会酒店建于19世纪末，几乎华丽得荒谬。墙壁上镶嵌着巨大的大理石板，天花板上装饰着精细而美丽的金色和鼠尾草绿色几何图案。闪闪发亮的水晶吊灯散发着温暖的光，让我想蜷缩于灯光下睡觉。事实上，酒店内到处散发着令人舒适的灯光。酒店外，德布鲁凯尔广场，寒风吹拂着从城市穿过。我欣赏着酒店旋转门外12月的萧索景色，感觉自己能永远站在那里。
几位诺贝尔奖获得者仍在电梯里苦苦挣扎，似乎没人注意到他们的困境。我想，是否需要走过大厅并给他们提供帮助。当我花时间关注电梯门时，发现电梯关门违背了逻辑——乘客认为电梯门关闭时会被自动锁住，但它并未被锁住且需要你后再拉一下。我突然意识到，那些获得诺贝尔奖的学者们应能自行解决这个问题。
我偏向于认为，科学家是重要的人，因为他们能解释我们生活的世界，掌控宇宙运行的规律。但也许这只是一种令人欣慰的妄想。离开电梯闹剧后，我会坐进一辆出租车，身后留下的是我参加过的引人入胜的会议。引人入胜，不是因为会议上的人们有了新的科学见解。恰恰相反，没有任何新见解，没有任何前进方向，这反而使讨论变得有趣。在科学的发展进程中，完全没有进展并不一定是坏事，这通常意味着革命即将来临。
会议讨论的话题集中在弦理论，即一种将量子理论与爱因斯坦相对论联系起来的理论尝试。量子理论与相对论是不相容的，我们需要重新修订它们才能正确描述宇宙。弦理论可能是我们好的选择；当然，也可能不是。在过去的3天，我一直在倾听一些当今伟大的科学家讨论，如何将相对论和量子理论结合起来。会议讨论的结论是，直至弦理论诞生30多年后，我们仍不知道从哪里开始着手。
这就是索尔维物理学会议，一个历史内涵非常丰富的会议。在1911年举行的次索尔维会议上（即世界次物理学会议），代表们就新发现的放射性现象进行了辩论。就在这个酒店，玛丽·居里（Marie Curie）、亨德里克·洛伦兹（Hendrik Lorentz）和年轻的阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）就放射性物质如何明显地违反能源和动量守恒定律进行了辩论。放射性是一种异常现象，它显得非常不合理。量子理论的诞生终解决了这个问题。然而，量子理论由于自己的奇特本质也具有自身的问题——在1927年的索尔维会议上，爱因斯坦和尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）、洛伦兹（Lorentz）、埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）、欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）、约翰·冯·诺伊曼（Johnvon Neumann）在对放射性现象感到同样困惑的情况下，坐下来讨论了新的物理学定律。
这是科学史上一个不平凡的时刻。量子理论包含了一种新颖的观点，即自然界中的某些事物是完全随机的，没有任何原因。这让爱因斯坦和玻尔感到郁闷，因为他们认为这毫无道理。因此，他们将更多的时间花在了正式讨论之外，争论这一切意味着什么。他们采用了完全不同的哲学方法处理这个谜团。对玻尔而言，这意味着某些事情可能超出了科学的范畴；对爱因斯坦来说，这意味着物理学理论出了问题，正是在这家酒店，爱因斯坦发表了他的名言，“上帝不掷骰子。”波尔的反应正视了科学家们面临的挫折，即他们不能制定规则。“爱因斯坦，”波尔说，“请停止告诉上帝，他该怎么做。”
他们都未能活着看到一个令人满意的解决方案出现的那天，——事实上，这个问题至今也未能得到解决。如果一定要在第23届索尔维会议上找到代表们达成的共识，那就是他们认为波尔提出的科学有局限性的看法似乎具有正确性。现存的半数弦理论学家（他们也是世界上伟大的思想者）认为，我们永远不能完全理解宇宙。“万物理论”的其他探求者认为，我们一定能找到一些合理的解释。但是，这些探求者不知在哪里可以找到。是什么导致了这种非同寻常的情况？这又是一个异常现象。
1997年，一个异常现象被人们发现。通过对来自遥远超新星光线的分析，天文学家得出了一个令人吃惊的结论——宇宙正在膨胀，且这种膨胀正变得越来越快。这一出乎意料的发现震惊了宇宙学家，没人知道这背后的原理。他们只能说，存在一些神秘的“暗能量”正在扩张宇宙。
这种异常，即一个看似简单的观察结果使弦理论陷入了困境。这个现象削弱了弦理论的支持者。简言之，他们无法解释这个现象，——许多该理论的支持者认为，他们应停止尝试。“有一个直截了当的答案摆在我们面前，”他们说，“我们的宇宙只是众多宇宙中的一个，每个宇宙都有自己不同的特征参数。”他们认为，在我们的宇宙中试图找出其他宇宙为何具备自身特征的原因，完全是浪费时间。
但事实并非如此。在这个异常以及其他的异常中，都存在一些鼓舞人心的事情。托马斯·库恩（Thomas Kuhn）在20世纪60年代早期撰写《科学革命的结构》时，他想研究科学史，为科学发现提供线索。那些线索让他发明了一个术语（现在看来，已是陈词滥调）：范式转换。科学家们依据自己心中认为世界是如何运行的想法开展工作。无论实验性还是理论性，他们所做的一切都是在这一系列思想的基础上提出。事实上，一定会有一些证据与想法不符。起初，这些证据会遭到忽视或懈怠；然而，这些异常终会堆积如山，以至于不能再被忽视或被懈怠。那时，危机就爆发了。
库恩说，危机之后，很快就会出现范式转换，每人都会以全新的方式看待这个世界。因此，人们孕育出了像相对论、量子理论和板块构造理论那样的思想。
暗能量的发现是另一个危机。你可以看到，暗能量的存在令人沮丧，它暗示着科学的发展已陷入僵局。同时，它也能令人兴奋，鼓舞人心。现在，人们已拥有了一些发现，或许会在不久的将来取得突破。更令人兴奋的是，暗能量并非我们时代的异常现象，更非独特的。
暗能量并非宇宙学中的异常现象，另一异常现象是暗物质，在20世纪30年代被首次发现。几乎完全遵循库恩范式的模板，暗物质被忽略了将近40年。华盛顿特区卡内基研究所的天文学家维拉·鲁宾（Vera Rubin）明确指出了它的存在，并警示人们关注。20世纪70年代早期，鲁宾发现，星系的形状、大小和旋转提示星系间的吸引力存在问题，或者说空间中的物质比我们看到的要多得多。没人想去否定牛顿的万有引力定律，但我们确实对暗物质知之甚少。
科学正掌握着宇宙运行的规律，这的确令人欣慰，但事实却描述了一个不同的故事——暗物质和暗能量，占据了我们宇宙96％的组成。两个异常的科学结果告诉我们，我们只能看到被我们称为“宇宙”的世界的一小部分。好消息是，宇宙学家现在或许已从库恩危机中走了出来，正在重塑我们的宇宙——也许，他们某日能设法解决范式转换导致的问题。
其他的同样令人激动的异常现象，也等待着革命性变革的那一天，或许等着我们的注意力距离事实真相更近的那一天。（1）安慰剂效应是存在的：精心策划、严格控制的实验多次证明调整精神状态可以影响人体的生物化学反应，以消除疼痛并产生令人吃惊的医疗效果。如同人们对暗物质的理解，除上述现象之外，没人能确定安慰剂效应真的存在。（2）冷聚变实验，即在常温条件下金属原子发生了核反应，安全地释放出比输入更多的能量，该实验受到了将近20年的怀疑。近，美国能源部宣布，可信的实验证据表明，新一轮的冷聚变实验研究值得资助。问题是，冷聚变现象与所有现代物理学的认知格格不入——人们还不能解释它为何会发生，甚至不能提供它发生的确切证据。但它仍然值得研究，我们的发现暗示，存在一种新的、更深层次的物理学理论，或许能对科学的许多方面产生巨大影响。（3）来自外太空“智慧生命”的信号，已过去了30年仍无法得到解释。（4）尽管存在相反的科学证据，但我们的自由意志是否存在仍然是谜。（5）被未知力量推离轨道的航天器。（5）我们用好的生物学理论解释性和死亡的起源时遇到了难题……问题列表还在继续。
哲学家卡尔·波普尔（Karl Popper）曾（或许是残忍地）说，“科学可能被描述为系统的、过度简化的艺术。”虽然科学本身是一个过度简化的产物，然而，人们在科学研究中仍需保持十分谦虚的态度。事实上，科学家们常常忽略这点。他们通常认为，似乎一切都在他们的能力范围之内。暗能量被认为是物理学中令人尴尬的问题，但事实并非如此，它也是物理学中的机会——它让我们有理由去检验现存的过度简化的理论，尝试修正并将我们带入一种新的认知状态。科学的未来取决于认识那些看起来没有意义的事物，我们解释异常现象的尝试正是推动科学前进的动力。
16世纪，一系列天体运行的异常现象导致天文学家尼古拉斯·哥白尼（Nicolaus Copernicus）意识到，地球围绕太阳旋转——而不是相反。18世纪70年代，化学家安东尼·拉瓦锡（Antoine Lavoisier）和约瑟夫·普利斯特里（Joseph Priestley）通过实验结果推断出氧气的存在。这些结果都违背了当时的所有理论。几十年来，很多人注意到南美洲东海岸和非洲西海岸之间的形状具有相似性。但直到1915年才有人指出，这或许不是巧合。阿尔弗雷德·魏格纳（Alfred Wegener）具有洞察力的观察形成了我们的板块构造和大陆漂移理论。这一个观察结果消除了地质科学研究“拼凑”的性质，并形成了一个统一的理论，开辟了人们对数10亿年地球历史的研究领域。查尔斯·达尔文（Charles Darwin）在生物学领域做了类似的壮举，建立了自然选择进化理论。人们以往只能对地球上各样的生命进行评论，而不能将它们联系在一起的日子突然结束了。这不仅是实验和观察的问题，这是一系列智力活动的飞跃。例如，两种理论的不协调导致阿尔伯特·爱因斯坦建立了相对论。这是一种革命性的理论，它永远地改变了我们对空间、时间和浩瀚宇宙的看法。
爱因斯坦并未因相对论获得诺贝尔奖，而是另一个异常现象，热辐射的奇怪本质给他带来了科学的终极荣誉。马克斯·普朗克（Max Planck）观察黑体辐射后提出，辐射可以被认为是以块状或量子形式存在的。对普朗克而言，这种量子理论只是一个简洁的数学技巧，但爱因斯坦用它证明了更多的现象。受普朗克研究的启发，爱因斯坦证明了光线是量子化的——而且，实验揭示了光线的能量以量子状态释放。正是这一发现，说明了宇宙的基石是以量子化组成的，这一发现使爱因斯坦获得了1922年的诺贝尔物理学奖。诺贝尔物理学奖可不是一切问题的答案——我在大都会酒店大厅的所见非常清晰地说明了这点。为什么这三个人，当代人中聪明的三个人，不能看到明显的电梯门解决方案？我开始畅想，爱因斯坦在这种情况下是否也是在电梯里挣扎。如果他也是这么做的，那么，即便他曾向的上帝挥舞拳头，此刻的他也只能呼救。
对科学家而言，承认被电梯门卡住并不容易。关上电梯门是迈向新的、令人兴奋的道路的步，然而，科学家们已失去了去认识它的习惯。相对的，一旦你做到了，并让你的同事帮助解决棘手的问题，而不是傲慢地忽略它，你将能继续自己的旅程。在科学研究中遇到障碍或许是你即将迈出一大步的重要标志。
在某种程度上，没有意义的事情或许是重要的事情。
【免费在线读】
1 失踪的宇宙
我们仅能找到4%的宇宙
位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近的印第安人部落对人类和平与社会和谐有一个有趣的说法。根据他们的传统观点，生活中的困难和困惑皆根源于天上星星紊乱的排列或是星星的缺失。夜空中的宝石本可以帮助我们寻找宁静而满足的生活，但黑夜女神在漆黑的夜空用星星写下道德法则时，她身边的草原狼失去了耐心，将星星从碗里抛了出来，撒落于天空，引起了天上星座排列的紊乱和人类生活的混乱。
那些整夜在弗拉格斯塔夫凝视夜空的天文学家们也许可以从上面的传说中找到安慰。在弗拉格斯塔夫的山顶，天文学家们用望远镜观察星星的移动轨迹，但观察结果让他们陷入了深深的困惑。20世纪初，人们用弗拉格斯塔夫洛厄尔天文台的克拉克望远镜持续观察星空，结果有了现代科学奇怪的发现——宇宙的大部分失踪了。
如果科学的未来依赖于奇妙的未知事物被发现，那么，宇宙会给我们很多惊喜。我们渴望知道，宇宙由什么组成以及它如何运行。换句话说，人们希望知道，构成宇宙的基本粒子是什么？引导这些粒子相互作用的力又是什么？这也是物理学家梦想的“终极理论”，一个关于宇宙组成和运行规律的简洁理论。现实世界，报纸、杂志和电视通常会给我们一种印象——人类几乎无所不知。不过，事实却恰好相反，现代科学知识远不足以让我们理解微观粒子及其相互作用力，“终极理论”的构建非常困难。
我们正生活在宇宙学的“黄金时代”——我们已知道了许多关于宇宙的知识，也知道了它如何演变为今天的状态。然而，我们对宇宙的主要成分却知之甚少。宇宙中的大部分组分似乎失踪了，具体一点，96%的宇宙失踪了。
我们发现，似乎存在一只“看不见的手”牵引着遥远星系中的星星，让它们停留在合适的位置，阻止它们飞向无垠的宇宙。根据我们的计算，这些“看不见的手”（被科学家们命名为“暗物质”）几乎占据了宇宙总质量的四分之一。遗憾的是，“暗物质”只是一个名字，我们并不清楚它究竟是什么。
同时，宇宙中还存在“暗能量”。当阿尔伯特·爱因斯坦发现质量和能量是同一事物的不同方面时，质能方程被创建出来——E=mc2。爱因斯坦在无意中提出了现代物理学中公认的、尴尬的难题。暗能量是科学家们给这种幽灵一般的未知能量取的名字。暗能量加快了我们的宇宙扩张，在星系之间创造出了更多的“空旷”空间。使用爱因斯坦的方程作质能转换计算，你会发现暗能量的总质量竟相当于宇宙总质量的70%（爱因斯坦提出，质量和能量可以相互转换）。没人知道暗能量来自何处，它是什么，它是否会永远持续加速宇宙的膨胀，它是否会被终耗竭。当讨论宇宙的主要组成成分时，人们发现，无人能知道更多。我们熟悉的世界是由原子组成的，但这仅仅是宇宙质量和能量的一小部分。宇宙的主要组成成分还是一个未解之谜。
我们是如何发现这个未解之谜的？这源于一个人对火星生命的痴迷。1894年，一位富有的马萨诸塞州实业家珀西瓦尔·洛厄尔（Percival Lowell）迷恋上了一个想法——火星这个红色星球或许存在外星文明。尽管他遭到了同时代众多天文学家无情的嘲笑，洛厄尔仍决定去寻找无可辩驳的天文证据以支持自己的信念。他派人探查了美国的许多地方，后选定了亚利桑那州的弗拉格斯塔夫作为完成这个任务的完美地点，因为这里的天气条件良好。在使用小型天文望远镜执行观察任务数年之后，洛厄尔从波士顿制造商那里购买了一个24英寸口径（在当时已属巨型口径）的折射望远镜，将它沿着圣达菲铁路运到了弗拉格斯塔夫。
由此，拉开了大天文时代的序幕。该望远镜花费了洛厄尔二万美元，被安置在马斯山顶一个壮观的、松林覆盖的穹顶之上，并以洛厄尔所痴迷的方法给予了夸张的名字：克拉克望远镜。该望远镜在历史上也获得了应有的地位——20世纪60年代，阿波罗宇航员次用它来确认他们的月球着陆地点。而在此前的几十年，一个认真且保守的年轻人，维斯托·梅尔文·斯里弗（Vesto Melvin Slipher）用它启动了现代宇宙学。
斯里弗1875年出生于印地安那州的一个农场。1901年，他在获得力学和天文学的文凭后不久，来到了弗拉格斯塔夫，成为了珀西瓦尔·洛厄尔的助手。由于斯里弗的一个指导教授的勉强推荐，洛厄尔在一个短期考察后勉强聘用了斯里弗。53年后，斯里弗从天文台台长的位置退休。然而，研究进展并不如洛厄尔所愿。
虽然斯里弗同情他老板对寻找火星生命的痴迷，但他对此并不太感冒。斯里弗更着迷于宇宙中运行的、由气体和尘埃组成的行星和恒星。在他那个时代，天文学家面临的难题之一是旋涡星云之谜。这些夜空中的微弱光芒被认为是由无数的星星聚集而成。哲学家伊曼努尔·康德（Immanuel Kant）将其称为“宇宙岛”。也有人认为，这些旋涡星云不过是遥远太空中的行星系统而已。
1917年，阿尔伯特·爱因斯坦在对宇宙的运行方式作总结性描述时，他急需知道一个实验结果才能完善自己的理论。他想问世界各地的天文学家——宇宙到底是在扩张？还是在收缩？抑或维持原状？
爱因斯坦的方程描述了时空关系（空间的三维结构与时间共同构成了我们的宇宙），关系如何构建有赖于宇宙中物质和能量的多少。根据该方程计算，宇宙是膨胀或收缩与重力的作用相关。如要宇宙模型维持稳定，他不得不在方程中放入“反重力”，以对抗重力的作用。然而，爱因斯坦并不想这么做：质量和能量产生引力是可以理解的，但“反重力”的存在令人费解。
对爱因斯坦来说，不幸的是，当时的天文学家们一致认为宇宙的大小是不变的。爱因斯坦曾心情沉重地表示，“反重力”阻止了他理论中的宇宙的膨胀或收缩。由于该参数影响的是具有宇宙距离的事物，而非太阳系内的常见现象，它因而被称为宇宙常数。爱因斯坦抱歉地表示，“该常数不符合我们对万有引力的实际认识，仅是为了使方程与数据吻合。”可惜的是，那时，没人注意到维斯托·斯里弗的结果。
斯里弗一直使用克拉克望远镜测量星系是否相对于地球运动。为此，他使用了光谱仪，一种可以将望远镜收集的光线分解为组成颜色的仪器。通过观察来自旋涡星系的光，斯里弗意识到，星光颜色的改变与星系是接近地球还是远离地球相关。光线的颜色是由光线频率的不同而导致，电磁辐射每秒的振动次数不同。当我们看到彩虹时，实际上看到的是不同频率的辐射。紫光是一种频率相对较高的辐射，红色是频率相对较低的辐射，其他颜色光线介于两者之间。
也许，你已经知道了什么是多普勒效应：辐射的频率随运动方向而改变，就像大街上的救护车从我们身边经过时警笛声频率的改变。如果彩虹快速向你移动，那么，所有的颜色都会朝着光谱的蓝端移动。如果彩虹向你快速移动，被你看到的光线的频率将会增加，这就是蓝移。如果彩虹快速离你远去，被观察到的光线数量将会减少，光线频率将会降低，并向着光谱的红端移动，这就是红移。
来自遥远星系的光线也具有类似现象。如果星系向着斯里弗望远镜飞来，光将产生蓝移。如果星系加速远离地球，光将产生红移。因为，人们可以通过星光频率的变化幅度计算出星系的移动速度。
1912年，斯里弗完成了4次光谱测量，结果发现：3个星系产生红移，1个星系产生蓝移，即仙女座星系。在接下来的两年时间，斯里弗测量了12个星系的运动，结果发现，除了1个星系之外，其他星系均在红移。这是惊人的结果。该结果是如此令人震惊，以至于当他在1914年8月的美国天文学会会议上展示自己的结果时，得到了与会者的起立鼓掌。
斯里弗是天文学界的无名英雄。根据美国国家科学院的传记记载，“斯里弗的发现可能比其他20世纪观测天文学家的发现更重要”。尽管他做出了非凡的贡献，但他得到的认可却不多——以他的名字命名的陨石坑仅有2个，分别在月球和火星。
斯里弗不为人知的原因在于其自身：他很少真正与人交流自己的发现，只是偶尔写一篇简洁的论文以传播。偶尔，他才会将自己的结果通过信件发给其他天文学家。根据传记，斯里弗是个“保守的、沉默寡言的、小心谨慎的人。他总是避开公众视线，甚至很少参加天文学会议。”斯里弗在1914年8月的行为可称之为异常之举。然而，上述发现却成就了英国天文学家埃德温·鲍威尔·哈勃（Edwin Powell Hubble）。
剑桥大学的宇宙学家史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）在他的作品《果壳中的宇宙》中作了一个牵强附会的观察。在比较了斯里弗和哈勃职业生涯的履历后，他指出了哈勃在1929年是怎样发现宇宙在膨胀。霍金指出，“斯里弗于1914年8月在美国天文学会会议上次公开讨论自己的发现时，观众全都站起来鼓掌——当时，哈勃正在演讲现场。”
【书摘与插画】
