前言

我懂得要如何去欣赏一片风景、一首歌曲、一部电影，

享受与我爱的人一同相处的每分每秒。

我不会试图去改变这种生活。

我不清楚我的时间还剩多久，

但我相信，余生的每一秒都会让我热情澎湃。

——《用尽每一秒》

如果把宇宙漫长的历史浓缩成一年的时间，那么人类仅存活于这一年的最后一秒中。但对我们来说，这一秒即几千年的时光。毕竟，同许多事物一样，时间是一个相对的概念。假如你有幸能够健康长寿，那么你的一生将会拥有20亿秒的时间，虽然其中三分之一的时间都是在睡觉中度过的，但在剩下三分之二的时间中，你都处于清醒的状态，可以把时间用在体验生命、享受人生上，让这些时光成为激情四射的时刻。

读完这本书预计会花掉你生命中0.0005%的时间，也就是在7200～14400秒之间。这和观看《银翼杀手2049》或《星球大战》原版三部曲的时长是相同的。但如果你花好几年的时间来阅读此书，或许你会发现，现在不容动摇的某些事实或真理在未来已经没有任何存在的意义了。没有永恒不变的事物。赫拉克利特在两千多年前就预言过：“唯一永恒不变的只有变化本身。”这也是科学最精彩的部分，千千万万个致力于科学研究的人在不停地工作，发挥自己天才般的创造力。因为他们，我们的科学一直在改变，在进步。阅读这本书的你如果还在上学，也许会在未来的某一天成为他们中的一员吧，谁知道呢？

爱因斯坦曾说过：“你不要渴望用相同的想法和做法来获得不同的结果。”近几个世纪以来，尤其是近几十年以来，人类科学技术的飞速进步来源于对已有成果的不断推翻和重建，但在一些至今无解的问题上，我们依然被困在原地。过去，没有哪部科幻电影会用吸引了无数人的动作镜头或者特效来处理一些小细节，更不会引发我在电影结束后的进一步提问。时至今日，《星际穿越》《黑镜》等成为最让我着迷的片子，这些影视作品太特别了，它们引发了我无数的疑问。这或许能解释为什么我是个“怪胎”，为什么我一开始是一名工程师，然后又成为一名教数学和物理的教师。我曾就这些影视作品中的某些内容，请教过一些懂得更多知识的人（不得不感叹，比自己厉害的人真是太多了），并得到相应的解答。对于另外的一些现象，我在图书馆和网络上自行找到了合理的解释。然而，关于更多的问题，我无论多努力地寻找可以解释它们的理论知识，都无法得到满意的答案。是的，我尝试过，可依然无法解释电影中的某些现象（我对自己的能力范围还是了解的，我只是一名普通的教师，很多现象都超出了我的理解范围）。但是，在试图理解这些内容的过程中，我多多少少学到一些东西。这正是学习的奇妙之处：在学习的过程中，你会收获意料之外的东西，它们很可能成为你下一个问题的答案。当然，也有可能成为我下一次上课时讲给学生们的一些奇思妙想，以此来激发他们的灵感。这招屡试不爽。

因此，这本书的目的不只是给你提供这四十个问题的答案。我对这本书的期望很简单：我希望，读完此书的你，能够开始有意识地去发现并探索身边一切现象所涉及的科学道理，并且不要满足于别人给予的现成答案，不要满足于已有的一切解释。这就是我唯一的愿望——在某种程度上激励你形成自己的思维体系。如果你也是一名教师的话，希望本书能给你一点改变课堂的灵感。又或者，让你养成一个提问的习惯——不管是什么问题。然后，希望你通过自己的努力去寻找这些问题的答案，而非求助于奥林匹斯众神来解决这些问题——这些神话人物只能告诉你一些存在于神话和想象中的答案，但完全没有一点道理。好吧，虽然所有的星座和星球都是以他们的名字命名的。