如今，很少有人能再邂逅真正的夜空了。地球同溫層中漂浮的污染物將人類文明發(fā)出的光無數(shù)次扭曲、反射，最終將其無情地投射在城市、郊區(qū)甚至農(nóng)村的每個角落。無數(shù)星星被這片朦朧掩蓋，只留下些許極明亮的恒星、寥寥數(shù)顆行星及月球還能為人類肉眼所見。不過，如果走遠些，比如到亞利桑那或智利北部的群山山頂（這可都是天文學家工作的地方），那里的夜空會給你帶來無比的震撼：無數(shù)星星綴滿夜幕，仿佛黑色天鵝絨上灑落的精致珠寶，被銀河這條明亮的絲帶一分為二。人們將不費吹灰之力就認出只在書本上或者天文館展出中見過的星座。當然，也許你不覺得北斗七星像是希臘人、羅馬人所說的大熊，也不覺得獵戶座的星星組成了獵人的模樣，但星星們一定在你心中形成了某種圖畫。夜幕中的星星是如此明亮，數(shù)量是如此之多，你簡直就像是站在了星星構成的高山巨樹面前�？v觀人類歷史，在愛迪生發(fā)明電燈之前，這樣的圖景是地球上每個人都能體驗到的，即便是在尚未工業(yè)化的巴黎或紐約這樣的大城市也是如此。　 毋庸置疑，我們的祖先對星空心懷極大的敬畏。事實上，人類歷史上的所有文明都將星空看作神性的展示，眾神定然住在那里。因此，當伽利略（Galileo Galilei）提出對星空正統(tǒng)觀點的質(zhì)疑時，其受到天主教的迫害也就不足為奇了。伽利略告訴人們，通過望遠鏡觀測發(fā)現(xiàn)，月球是一個渺小而荒涼的世界，其上遍布著凡間的隕石坑和陡峭的環(huán)形山，絕非一個超自然的完美球體。隨著時間的推移，伽利略、開普勒（Johannes Kepler）及牛頓（Issac Newton）等人用物理的圖像取代了星空的神性。然而，這些自然哲學家并沒有消減人們對星空的敬畏之情，只是將其導入了另一個方向。與獵戶座的傳說同樣令人感到神奇的是：恒星實際上是一大團氣體，其體積千百萬倍于地球，在數(shù)十億年的時間里持續(xù)進行受控熱核聚變；宇宙中不僅有數(shù)不清的恒星，還有黑洞、類星體、中子星、神秘的暗物質(zhì)和更神秘的暗能量；而整個宇宙本身僅僅發(fā)源于140億年現(xiàn)在公認的更準確的數(shù)字是138億年。譯者前的一場大爆炸�！� 如果沒有望遠鏡的大發(fā)展，僅憑伽利略自制的那種望遠鏡的性能，上述的所有發(fā)現(xiàn)都是鏡花水月。然而，和設備發(fā)展同樣重要的是，天文學家們必須發(fā)現(xiàn)他們手中工具的新使用方法全新的、揭示星空玄機的系統(tǒng)研究方法。要做到這一點，單純的簡單觀測是不夠的，天文學家們還必須對其觀測結果的本質(zhì)有更敏銳的直覺，并由此構建出有關宇宙組成和規(guī)律的理論。接著，他們回到望遠鏡前尋找進一步的觀測證據(jù)，以求證他們的理論是否正確。最重要的是，天文學家們必須竭盡所能，盡可能多地取得他們所能找到的一切數(shù)據(jù)。舉個例子，1995年，瑞士天文學家米歇爾·梅厄（Michel Mayor）發(fā)現(xiàn)了第一顆地外行星。這個發(fā)現(xiàn)在科學史上可謂石破天驚。然而，如果這個例子僅僅是一個孤例的話，它對解答人們所關心的這兩個問題幾乎毫無幫助：我們的銀河系中有多少個像太陽系這樣的天體系統(tǒng)？它們之中又有多少個擁有地球這樣的行星？時至今日，已有200多個所謂的太陽系外行星系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)了，我們這才朝著問題的答案邁進了一大步。不過，為了徹底解答這些問題，天文學家們?nèi)耘f需要進行更多理論指導下的、辛苦的觀測工作。　　 現(xiàn)在，將從星空觀測中得來的大量復雜、無序數(shù)據(jù)組織起來的能力，已經(jīng)成為現(xiàn)代天文學的重中之重。然而，在18世紀中葉，啟蒙運動的全盛時期，沒有人知道如何才能做到這點。幸運的是，在這之后的數(shù)年時間里，一切都將改變。這都要歸功于一位當時不知從哪兒冒出來的天文學家，威廉·赫歇爾，而不是當時已經(jīng)引領科學界的某位大家。赫歇爾并沒有受過多少正規(guī)教育，他所擁有的是：幾乎無限的好奇心和前進的動力。這些都來自他富有才能的家人，尤其是他在天文事業(yè)上的專業(yè)伙伴，妹妹卡羅琳。并且，一旦赫歇爾的好奇心衰退了，他只需抬頭望向神秘、黑暗的夜空，就又能恢復如初了。