每位父母大概都曾經被子女問過一個難以答覆的問題：「我從何處來？」這可以說是人類尋「根」意願的開端。這兩本書談的是一個類似的問題：我們的宇宙－－日月、星辰、地球……從何處來？即使在今天，人類對這問題還沒有完整的答案，只能說大概知道什麼是錯的，什麼可能是正確的，而許多細節也還不完全明瞭。
「時間簡史」和「最初三分鐘」二書把我們認為已確實知道的，和可以循求解答的途徑，用通俗的語言寫出來。雖然從天文物理學者的觀點看來，這兩本書已經寫得很通俗了，可是對於一個沒有一點科學基礎的人，可能還會有瞭解的困難。
為什麼會有困難呢？因為很不幸地，現代宇宙學中不可避免的要牽涉到許多日常生活中想也想不到的問題，而有些問題的答案聽上去和日常生活的經驗還是矛盾的。譬如，有沒有人想過，有一天地球、日月、星辰都會不見？而按目前的一種理論，大千世界 整個宇宙，日月星辰、地球、你、我有一天都會衰敗無蹤。不過不要怕，這要在一億億億億年以後才會發生－－如果會發生的話。
小於一個標點的宇宙
有沒有人會相信，一位坐飛機的人無法和他在地面上的朋友說：「我們在同一個時間做某件事。」這是因為按照相對論的理論，他們兩位，一個在動，一個靜止，是無法保持同一時間的－－雖然他們兩位的時間差別小到用最準確的原子鐘才能勉強算出來，可是在某種的天文現象中，這種差別會很大，因此這個觀念是非常重要的。
有沒有人會相信，有種星球會有太陽那麼大的質量，但是它比台北的市中心區還小？有些星球甚至小到連自己放出來的星光都跑不出來，就像某些國家禁止自己的國民離開一樣？這種星就叫做「黑洞」(blackhole)。即使是像這樣「霸道」的星球，按「時間簡史」作者霍金的理論，有一天也會像現在有些「霸道」的政權一樣，化為烏有。
我想也許把這兩本書的內容，即宇宙學中關於我們宇宙的歷史和起源簡述一下，會有助於一般人閱讀這兩本書。而以下的這些理論都是以愛因斯坦的理論為基礎，並且有相當多是來自天文觀測的證據。
大約在一百六十億(上下差距可達數十億)年以前，我們的宇宙誕生(怎麼誕生容後再說)。當時很小，比一個標點符號要小上一億億億億億億億億億億億億倍(可能還更小)。這麼小、在數學上稱為「奇點」(singularity)的「嬰兒宇宙」，馬上經過一個暴漲的階段(inflationary phase)，漲大了一億億億億億倍，但是暴漲後的宇宙還是很小、很小……很小的。(著名的中國天文物理學家方勵之就是在從事這方面的宇宙學研究。)
這時離宇宙的誕生期才一萬億億億億分之一秒。牛頓發現的萬有引力也就在這時候同電磁力(組成原子的力，如果沒有這種力，電晶體和電視機就不靈了，我們也不存在了)、強作用力(沒有這種力就沒有核子彈，但是也沒有原子，也沒有我們)，以及一種弱作用力(如果沒有這種力就沒有核子污染，但是普照世界的太陽也發不出光來了)同時出現。 一秒鐘過後，才有了氫原子和中子；一百秒以後，約有二四%的氫和中子進行核子反應，變成了氮及少量的鋰等元素。這時宇宙的「大小」約為一百萬公里，溫度大約是一億度。
宇宙繼續不停膨脹中，也不停地變冷。為什麼？現在台灣的居民很少騎自行車了，如果騎自行車的話，不免要不時替自行車車胎打打氣，大約打氣時都有過這個經驗：打氣口不久會變熱；被壓縮的氣體都會變熱，這是物理現象。同樣地，放氣的時候，氣體膨脹就會變冷，這個冰箱和冷氣機運轉的原理，正是膨脹的宇宙會不停地變冷的原因。
可是一直要等到宇宙誕生後一百萬年，宇宙的溫度才降到室溫(即攝氏二十七度)左右。到現在，一百六十億年後，這溫度已降到約攝氏零下二七０度，離絕對零度只有三度左右。
一個很熱的物體會發白光，冷下來後，光逐漸變紅色；再冷下去，就只能用紅外線儀才能觀測到了。再冷下去，冷到離絕對零度只有三度時，只能用無線電波儀器才能探測到了。
誰創造了宇宙嬰兒
一九六五年兩位美國貝爾電話公司的科學家，嘗試要增進人造衛星通話的效率，發現有種無法解釋的噪音，不久他們斷定這噪音就是宇宙誕生時遺留下來的、已經轉變成無線電波的「光」了。這個噪音就叫做「宇宙背影輻射」。我們的電視機在轉到沒有電台的頻道時，螢光幕上可以看到許多「白雪」，這些「白雪」就是噪音，其中的一%是來自「宇宙背影輻射」。
一九八九年深秋，一枚簡稱為COBE的人造衛星，在美國一個空軍基地射入地球南北極方向的軌道，開始做為期一年替宇宙尋「根」的工作，就是量宇宙背影輻射。
一九九０年一月，在美國天文學會年會中，科學家發表了一個期望中的結果：這個人造衛星正式證明了量出來的「宇宙背影輻射」特性，與理論推算出來的符合程度至少是九九%。這實驗的成功，再加上許多其他的直接間接的證據，「大爆炸宇宙論」的可靠性是毫無疑問了。
下一個問題是：誰，或怎樣的物理過程，在一百多億年以前創造了這個小得不能再小的「嬰兒宇宙」，並且變成現在這個至少有一百多億光年大(一光年就是光走一年的距離，或十萬億公里)的宇宙？宇宙誕生以前又是怎麼一回事呢？這個教皇說最好不要研究的問題已經有人在研究了，當然是用理論去研究。研究的方法如下：要找出一套自洽的(Self-consistent)數學、物理理論，從這理論中推算出宇宙的誕生、「嬰兒宇宙」的特性及產生，以及能引導出宇宙的組成，例如各種基本粒子。
沒有原文易生誤解
目前天文學家用的是「超弦理論」(super string theory)。按今天所知的看法，宇宙誕生前，是一個十度的空間(我們熟悉的空間是三度的，加上時間是四度)；其中沒有我們所熟悉的時間，而每一度都在跳動，自一種形態(State)跳動到另一種形態去。在跳動的時候，有種種的不穩定性，可以使這個十度的空間塌縮到四度，在塌縮時就產生我們的「嬰兒宇宙」，我們熟悉的時間和空間才出現，這就是「時間簡史」書名的來源。當然這個理論還在發展初期，下一世紀的天文物理學家主要的工作也許就是在這方面。
這兩本書將上述宇宙起源和宇宙歷史的理論說明得相當淺顯，很遺憾的是，「時間簡史」的譯者沒有把英文名詞的原文也放人譯文中，使不熟悉這題材的讀者要很困難地，才能同其他類似的書聯貫起來。
有的譯詞也許會引起誤解(如書中用的水平二字，英文原文為horizon，中文似應譯為地平線)，如果把英文原文也放入，至少還會給讀者一個機會。
最後要提的是，「時間簡史」的作者霍金，在念研究院的時候得了ALS症，全身肌肉萎縮，曾一度被診斷只可以活三年；但是後來情況稍穩定，活了下來，可是萎縮情形繼續惡化。他以堅強的意志，非但結婚生子，而且繼續不斷地工作。現在他已完全躺在輪椅上，全身只有一個手指可以動，就靠這根手指，他控制電腦、說話、研究、開會、發表論文。
有人說他的頭腦也許是自愛因斯坦以來最聰明的一個。同儕對他的尊敬，不僅僅是佩服他在學術上的成就，更包括他鐵一般不屈服的意志。
(丘宏義為美國太空總署太空科學家，現為台大物理系客座教授)
