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很久以前有一顆超新星爆發了，它發出的光終于將在今晚抵達地球。

很久很久以前，在一個遙遠星系的邊緣，一顆巨星度過了它生命的一周——它已經如此衰老，以至于中心都蛻變為'核。在1100萬年的“煉金”之后，這顆恒星再也無力抵抗重力的挑戰：它內部的熱核反應首先將氫轉化為氦，然后將氦轉化為碳，之后再從碳到氧、從氧到硅，直到最終從硅到鐵。但對一顆恒星來說，擁有一個鐵核無異于被判處了死刑——任何一個恒星煉金師都無法讓鐵核繼續聚變。一旦擁有了金屬內核，恒星就再也沒有可以燃燒的東西了。聚變會停止，這顆超巨星只能任由重力擺布。

而取得支配地位的重力能夠做到恒星無力去完成的事：將鐵聚合。十分之一秒之內，這顆恒星的那個約莫太陽大小的內核將坍縮成奇異的中子星物質——直徑只有幾十千米的一團中子。這一劇變會釋放以每小時2.1×1010m的高速爆發的激波，

以及高達數十億攝氏度的輻射烈焰。恒星的殘存部分會被撕扯粉碎，亮度相當于100億顆太陽的光芒將充斥天空。

數百萬年來，來自這團明亮光芒的光子以每秒3×108m的速度向著宇宙深處奔騰而去。年復一年，日復一日，它就這樣不知疲倦地向我們奔來。12個月前，它抵達了奧爾特云——太陽系邊緣那布滿冰冷天體的死寂之地。幾個小時后，它將掃過旅行者一號——這位人類最遙遠的哨衛。明天凌晨，它將最終照進地球的夜空。

然而遙遠的距離讓這明亮的光芒衰弱了很多。這顆超新星的光芒，并不足以幫我們看清書本(如中國天文學家在1054年超新星爆發時記錄的那樣)，而只是裸眼不可見的暗弱微光。

當然，這一次恒星滅亡的災難只是假想。但我們能確定，一顆遙遠的超新星發出的光子此時此刻就正在照耀著我們。而另一些將于今晚抵達地球——因為在可觀測的宇宙內，每隔幾秒就會有一顆大質量的恒星爆發。

當然，并不是所有抵達地球的光子都具有這樣非凡的起源，也不是所有光子都能穿越數百萬光年進入我們眼中。但所有的光子都扮演著信使的角色，因為它們攜帶著宇宙成分及其能級的信息——我們沐浴其中的光流既蘊藏著我們鄰近空間的信息，也攜帶著來自遙遠宇宙的微弱報告。光是我們感受宇宙的媒介，沒有光的宇宙將是黑暗且不可理解的。只有我們看到了什么東西，我們才有可能試著去理解它：我們剛才對那顆假想恒星的毀滅過程的描述，正是根據對數百顆超新星的觀測研究才拼湊出的圖景。

光一年可以走大約 9.5×1012km，沒什么比光走得更快的信使了。但光速與宇宙的浩瀚相比也算是小巫見大巫了，這使得宇宙中所有的事件跟我們之間都會有通信延遲。當一個河外超新星的光進入我們的視覺范圍時，那個星系中整一代的恒星都已經消亡了，它們遺留的塵埃也已經被整合到了一顆新的恒星中——最初的那次超新星爆發根本不會留下什么紀念。光的有限速度意味著，所有通往空間的路也同時通往過去。以永遠無法獲知整個宇宙現在的模樣為代價，我們得以直接地探索宇宙深邃的過去。只需向宇宙深處看去，我們就能親眼目擊它的進化并重建它的歷史。最終，對我們理解宇宙而言，這樣一種超越時間的觀察比能夠完整地看到宇宙現在的樣子更寶貴。

雖然充滿著光子，但讓人驚訝的是，宇宙只有很小的一部分是肉眼可見的。在沒有器材輔助的情況下，我們在地球上只能看到宇宙中大約7×1022顆恒星中的6000顆左右——即使在其他地方看也差不多。宇宙中的塵埃、遙遠的距離、城市的光污染和厚重的大氣層都在阻止我們看到更多的恒星，但其實更本質的原因是，大多數其他波長的光對我們來說都是不可見的，因而我們無法看到天球上的大部分居民。

我們很熟悉可見光中的赤、橙、黃、綠、青、藍、紫，除此以外，其實還有一個更加豐富多彩的世界——因為宇宙以一個廣闊的能量譜而閃耀著，它遠遠大于人類的能見范圍 : 黑洞被明亮的X射線圍繞，那是物質旋轉著掉進去時所發出來的；恒星“胚胎”像藏寶箱一樣在紅外波段中熠熠生輝，那是被周圍云團嚴實包裹的結果；星云沐浴在超巨星的紫外光中；大爆炸的尾聲以微波波段回響著。

直到20世紀，我們才意識到光的多面性，從而才得以走進這個不可見的王國——并不意外，我們對宇宙的探索和我們對電磁波段的探索攜手前行。沒有現代技術提供捕捉這些不可見波段的“超感”能力——以及加強我們對可見光的感知——我們對宇宙的認識將會非常貧瘠和局限。

我們對宇宙的想象總是被觀測的限制所制約：在我們從太陽系望向銀河系、從銀河系望向星系際空間的過程中，我們實際上也逐個看過了歷史上的一系列“宇宙”。對古代天文學家來說，太陽系就是整個宇宙。他們的宇宙以地球為中心，周圍圍繞著的是鑲嵌著固定恒星的水晶天球。1543年，尼古拉斯 哥白尼重新整理并擴大了這幅微縮的宇宙圖景，但他沒能拋棄宇宙的“水晶穹壁”。1672年，喬瓦尼 多梅尼科 卡西尼測量了地球和太陽之間的距離，由此，太陽系的真實圖景開始形成。那時的天文學家們開始猜想，宇宙的大小遠在太陽系的邊界之外。但他們需要證明這個猜想。1761年和1769年的兩次金星凌日讓地球軌道得以被測定，這給我們進一步測量其他恒星距離提供了所需的地球公轉基線長度。最早測出的恒星視差(10光年外的天鵝座61)是在1838年測定的，這讓我們對宇宙的認識走向了星系尺度。

到 1920 年，實際觀測已經將我們的宇宙邊界推向了30萬光年之遠，這包括了銀河系和麥哲倫云星系，但并不包括其他星系。星系際尺度的突破發生于1924年，哈勃用當時的威爾遜山天文臺口徑為2.5m的胡克望遠鏡成功分辨出了“仙女座大星云”M31 中的單個恒星。根據他的觀測，這些恒星所處的位置遠在銀河系的邊界之外。因此很明顯，“仙女座大星云”自己就是一個星系，繼而我們也有理由認為，其他的“旋渦星云”也是自成一體的旋渦星系。

將這些“星云”逐出銀河系之后，哈勃揭秘了一個橫跨數十億光年的夜空，但他最重要的發現尚未到來。1929年，通過對這些“新”星系的分析發現，幾乎所有的星系都在遠去，而且速度和距離剛好成正比。這個關系說明宇宙在膨脹：在過去的某個時刻，宇宙起源于一個具有有限體積的一點——這一觀測符合愛因斯坦廣義相對論的預言。正是在這一基石上，后人提出了現今公認的宇宙大爆炸模型。