本冊涉及的科學知識非常豐富。
從世界的本源、世界的物質構成、世界如何運行，到神奇的材料、氣化煤炭，甚至到生物保護。
我想先談談第二篇小說——《地火》。直到最近，在大劉辭去他在娘子關電廠的電腦工程師一職之後，我才在一個場合聽大劉提到他的父親。原來大劉的父親在煤礦工作，因為煤礦的粉塵汙染生病去世。雖然我沒有從大劉那裏證實，但我覺得這篇小說寫的是大劉小時候的理想，小說中的主角劉欣不就是劉慈欣去掉一個“慈”嗎？後來，大劉自己在電廠工作的事也和劉欣回到煤礦類似，雖然大劉自己是電腦工程師，並沒有試圖將煤炭氣化，但煤炭氣化就是他的夢想。我們不知道，他的夢想是否會像小說寫的那樣在120年後實現。
第一篇小說《圓圓的肥皂泡》罕見地體現了劉慈欣科幻小說的預見性。在寫這篇小說的時候，石墨烯應該還沒有被科學家發現，也沒有類似石墨烯的材料。
那麽，什麽是石墨烯？我們都知道鉛筆，鉛筆芯就是石墨製成的。當我們用鉛筆在紙上寫字的時候，筆跡就是石墨在紙上留下的一道細細的和薄薄的痕跡。沒有人能夠想到，薄薄的石墨可以更薄，薄到隻剩幾層原子，薄到肉眼幾乎看不到了。最讓我們驚奇的是，在2004年，兩位在英國工作的俄國物理學家居然製造出隻有一層原子厚的石墨，這種東西就叫石墨烯。這種材料非常神奇，幾乎是透明的，光照在上麵，98%的光完全通過。石墨烯還非常堅韌，雖然隻有一層原子厚，但一小塊石墨烯就能夠兜住一隻貓。
在石墨烯中，碳原子以六角形的形式排列成一層，是一種特殊形式的石墨。其實，碳原子是地球上最神奇的元素之一，它不僅能夠以石墨的形態存在，還能以鑽石的形式存在。如果將石墨烯在納米的尺度卷起來，還能形成碳納米管。另外，碳是碳水化合物的主要元素，沒有碳水化合物，就沒有地球上的生物。
《圓圓的肥皂泡》中的肥皂泡是一種比石墨烯還要神奇的材料。這種“肥皂泡”必須很大很輕，如果不夠輕，就不可能飄起來。同時，泡泡的壁的強度也要很大，否則承受不住很多水。雖然石墨烯很類似這種泡泡，但遠遠做不到很大很強。也許在未來的某一天，我們真的能夠吹出圓圓的肥皂泡。甚至，我們還可以做得更好，我們不僅可以製造出能夠幫助我們改變沙漠和戈壁生態的大泡泡，我們還能製造出用神奇材料製造出萬能的手機，完全取代現在的智能手機。比如說，這種材料的硬度是可變的，這樣，在我們不需要用手機的時候可以將它折疊起來放在錢包裏或者口袋裏，需要的時候又可以根據我們的需求變成任何形狀，甚至還可以變成枕頭、床、書桌，甚至還可以成為汽車什麽的。我記得小時候看到過類似的科學幻想，隻是，在那時，還完全不存在石墨烯啊碳納米管啊這些東西。
這冊書中的第一、第二篇小說涉及到的科學，具體來說就是物理學和化學，是我們日常生活中遇到的東西——材料和能源，我喜歡將這類現象說成是“介觀科學”，介於微觀和宏觀之間的科學。當然，物理學中的“介觀”和我說的不一樣，比日常生活中遇到的尺度要小得多，是介於看不見的納米和看得見的毫米之間的尺度。
其餘各篇小說涉及的科學就是微觀和宏觀了，當我說宏觀的時候，不是通常意義上肉眼看見的尺度，而是宇宙的尺度，整個世界最大的尺度。我們的宇宙有多大？科學家利用各種觀測儀器看到的最大宇宙的半徑超過了400億光年，一光年就是光走上1年的距離，大約是10萬億千米。這是一個巨大的尺度，我們通常無法想象的尺度。微觀呢？就是原子尺度和比原子還要小得多的尺度。一個原子介於1納米到十分之一納米之間。科學家能夠研究的最小尺度比原子尺度還要小很多很多，到目前為止，這個尺度是原子尺度的十億分之一。基本粒子，如誇克，在這個尺度上的表現還是一個點狀的粒子。
在這冊書中，第四篇《微觀盡頭》談到兩位物理學家，一位代表西方，一位代表東方，對微觀尺度有不同的認識。西方的瓊斯教授認為即使到了比原子核還要小很多很多的尺度，誇克依然是誇克，也就是說誇克根本上就是點狀的。而東方的丁儀教授認為誇克不是點狀的，接下去還有更為基本的粒子。然而，實驗證明了他們都錯了。原來，到了微觀的盡頭，宏觀宇宙出現，宏觀是微觀的反轉。同樣，微觀也是宏觀的翻轉，宇宙在超高能極限之下來回變。
第五篇小說《坍縮》也許是受到了霍金在20世紀某個時期觀點的影響，也許是大劉的獨立想象，認為當宇宙在未來的某個時刻開始收縮時，時間也開始倒流了。必須說，這種現象不會出現，因為它違反了熱力學第二定律，破碎的花瓶不會跳起來變回完整的花瓶，潑出去的水不會回到盆中（覆水難收）。即使宇宙未來有一天真的會收縮，這種現象也不會發生，時間永遠不會倒流。這幾乎是物理學的鐵律，即使是霍金，後來也承認自己犯了一個幼稚的錯誤。
和微觀與宏觀之間的關係一樣神秘，甚至更為神秘的是，時光旅行到底可能不可能？無數科幻小說和科幻電影都涉及這個問題，第三篇小說《月夜》談的就是這個問題，我覺得這是一篇很詭異的小說，預見了最近的科幻電影《終結者5》的一些情節：未來的人通過時光機不斷地回到過去從而改變未來，改變的不是一次兩次。
從世界的本源、世界的物質構成、世界如何運行，到神奇的材料、氣化煤炭，甚至到生物保護。
我想先談談第二篇小說——《地火》。直到最近，在大劉辭去他在娘子關電廠的電腦工程師一職之後，我才在一個場合聽大劉提到他的父親。原來大劉的父親在煤礦工作，因為煤礦的粉塵汙染生病去世。雖然我沒有從大劉那裏證實，但我覺得這篇小說寫的是大劉小時候的理想，小說中的主角劉欣不就是劉慈欣去掉一個“慈”嗎？後來，大劉自己在電廠工作的事也和劉欣回到煤礦類似，雖然大劉自己是電腦工程師，並沒有試圖將煤炭氣化，但煤炭氣化就是他的夢想。我們不知道，他的夢想是否會像小說寫的那樣在120年後實現。
第一篇小說《圓圓的肥皂泡》罕見地體現了劉慈欣科幻小說的預見性。在寫這篇小說的時候，石墨烯應該還沒有被科學家發現，也沒有類似石墨烯的材料。
那麽，什麽是石墨烯？我們都知道鉛筆，鉛筆芯就是石墨製成的。當我們用鉛筆在紙上寫字的時候，筆跡就是石墨在紙上留下的一道細細的和薄薄的痕跡。沒有人能夠想到，薄薄的石墨可以更薄，薄到隻剩幾層原子，薄到肉眼幾乎看不到了。最讓我們驚奇的是，在2004年，兩位在英國工作的俄國物理學家居然製造出隻有一層原子厚的石墨，這種東西就叫石墨烯。這種材料非常神奇，幾乎是透明的，光照在上麵，98%的光完全通過。石墨烯還非常堅韌，雖然隻有一層原子厚，但一小塊石墨烯就能夠兜住一隻貓。
在石墨烯中，碳原子以六角形的形式排列成一層，是一種特殊形式的石墨。其實，碳原子是地球上最神奇的元素之一，它不僅能夠以石墨的形態存在，還能以鑽石的形式存在。如果將石墨烯在納米的尺度卷起來，還能形成碳納米管。另外，碳是碳水化合物的主要元素，沒有碳水化合物，就沒有地球上的生物。
《圓圓的肥皂泡》中的肥皂泡是一種比石墨烯還要神奇的材料。這種“肥皂泡”必須很大很輕，如果不夠輕，就不可能飄起來。同時，泡泡的壁的強度也要很大，否則承受不住很多水。雖然石墨烯很類似這種泡泡，但遠遠做不到很大很強。也許在未來的某一天，我們真的能夠吹出圓圓的肥皂泡。甚至，我們還可以做得更好，我們不僅可以製造出能夠幫助我們改變沙漠和戈壁生態的大泡泡，我們還能製造出用神奇材料製造出萬能的手機，完全取代現在的智能手機。比如說，這種材料的硬度是可變的，這樣，在我們不需要用手機的時候可以將它折疊起來放在錢包裏或者口袋裏，需要的時候又可以根據我們的需求變成任何形狀，甚至還可以變成枕頭、床、書桌，甚至還可以成為汽車什麽的。我記得小時候看到過類似的科學幻想，隻是，在那時，還完全不存在石墨烯啊碳納米管啊這些東西。
這冊書中的第一、第二篇小說涉及到的科學，具體來說就是物理學和化學，是我們日常生活中遇到的東西——材料和能源，我喜歡將這類現象說成是“介觀科學”，介於微觀和宏觀之間的科學。當然，物理學中的“介觀”和我說的不一樣，比日常生活中遇到的尺度要小得多，是介於看不見的納米和看得見的毫米之間的尺度。
其餘各篇小說涉及的科學就是微觀和宏觀了，當我說宏觀的時候，不是通常意義上肉眼看見的尺度，而是宇宙的尺度，整個世界最大的尺度。我們的宇宙有多大？科學家利用各種觀測儀器看到的最大宇宙的半徑超過了400億光年，一光年就是光走上1年的距離，大約是10萬億千米。這是一個巨大的尺度，我們通常無法想象的尺度。微觀呢？就是原子尺度和比原子還要小得多的尺度。一個原子介於1納米到十分之一納米之間。科學家能夠研究的最小尺度比原子尺度還要小很多很多，到目前為止，這個尺度是原子尺度的十億分之一。基本粒子，如誇克，在這個尺度上的表現還是一個點狀的粒子。
在這冊書中，第四篇《微觀盡頭》談到兩位物理學家，一位代表西方，一位代表東方，對微觀尺度有不同的認識。西方的瓊斯教授認為即使到了比原子核還要小很多很多的尺度，誇克依然是誇克，也就是說誇克根本上就是點狀的。而東方的丁儀教授認為誇克不是點狀的，接下去還有更為基本的粒子。然而，實驗證明了他們都錯了。原來，到了微觀的盡頭，宏觀宇宙出現，宏觀是微觀的反轉。同樣，微觀也是宏觀的翻轉，宇宙在超高能極限之下來回變。
第五篇小說《坍縮》也許是受到了霍金在20世紀某個時期觀點的影響，也許是大劉的獨立想象，認為當宇宙在未來的某個時刻開始收縮時，時間也開始倒流了。必須說，這種現象不會出現，因為它違反了熱力學第二定律，破碎的花瓶不會跳起來變回完整的花瓶，潑出去的水不會回到盆中（覆水難收）。即使宇宙未來有一天真的會收縮，這種現象也不會發生，時間永遠不會倒流。這幾乎是物理學的鐵律，即使是霍金，後來也承認自己犯了一個幼稚的錯誤。
和微觀與宏觀之間的關係一樣神秘，甚至更為神秘的是，時光旅行到底可能不可能？無數科幻小說和科幻電影都涉及這個問題，第三篇小說《月夜》談的就是這個問題，我覺得這是一篇很詭異的小說，預見了最近的科幻電影《終結者5》的一些情節：未來的人通過時光機不斷地回到過去從而改變未來，改變的不是一次兩次。