（1）颠覆现有认知：如果宇宙是一串代码，人类是程序里的BUG吗？

马斯克、比尔盖茨、霍金热议的;模拟世界假说，究竟是哲学猜想还是科学可能？本书直面这一终极之问，带你用硬核的物理学与计算证据，重新审视;真实的定义。

（2）亲临创世现场：给你一台超算，你会怎样;制造宇宙？

首度揭秘科学家如何扮演;上帝，将物理定律化为;01代码，在计算机中启动;数字大爆炸，亲手捏出暗物质、暗能量、恒星、黑洞、星系乃至整个宇宙。

（3）破解演化密码：从大爆炸到今天，138亿年宇宙史诗全景呈现！

全书用清晰逻辑串联起天体物理、相对论与量子力学，解锁宇宙底层运行规律，搭建系统、清晰认知框架，轻松看懂宇宙完整一生。

（4）直击科学前沿：大量宇宙学尖端成果首次披露！

重子循环、黑洞反馈、过冷问题世界顶尖科学家以亲身经历，为你生动拆解当今天文学领域的最棘手的;案件，让前沿科学探索如同侦探小说一样精彩。

（5）知识与颜值并存：别具一格的科学插画，独家解析震撼天体奇观！

书中收录来自顶级模拟项目的珍贵图像与科学插画，让星系并合、超新星爆发等震撼奇观跃然纸上，用视觉盛宴满足你对浩瀚宇宙的所有想象。

我们所见的一切，是坚固的现实，还是某种更宏大存在中的一段代码?

本书将带你踏入一个前所未见的;数字创世现场。你将看到科学家如何驱动超级计算机，从虚无中启动一场数字大爆炸，像编写创世剧本一样，亲手;制造恒星、星系与暗物质网络一个高度逼真的虚拟宇宙，正运行于硅基芯片之上。

当物理定律转化为数字代码，当虚拟时空中孕育出与真实宇宙惊人相似的图景，这一切都指向了一个震撼心灵的谜题：如果我们可以模拟一个宇宙，那么我们自身，是否也可能生活在某个更高级的;模拟世界之中?

这是一场从奇点到星系的科学探险，也是一次关于;存在的终极思考。无论你是科学发烧友，还是对世界本质怀有朴素好奇的普通人，这本书都将为你打开一扇重新审视我们所处现实的大门。

序　章 模拟宇宙的奇境 001

从编程少年到宇宙;创造者 006

星空与文明 009

通往科学的道路 012

;哥白尼革命的回响 015

第一章　宇宙学框架 017

从混沌到精确：现代宇宙学的变革 019

宇宙;砰地一下诞生了 021

如果宇宙在膨胀，为什么我总是找

不到停车位？ 026

创世新篇：21世纪的宇宙起源故事 029

宇宙简史 031

大爆炸模型的胜利之日 034

天文学家弄丢了90%的宇宙质量 036

暗物质候选者之争 038

大爆炸的余晖：宇宙背景辐射 041

;平坦的宇宙 046

爱因斯坦的伟大;错误 047

宇宙暴胀：;无中生有的一切 053

自洽的宇宙学 056

第二章　把宇宙放进计算机里 059

万物皆粒子 062

模拟膨胀的时空 065

动态范围问题 068

分层模拟的智慧 072

算法革新：加速再加速 075

引力软化：避免数值灾难的巧妙设计 080

优化时间步长：告别;南方公园效应 082

起跑线：设定初始条件 085

我们出发了！ 086

第三章 编织宇宙网 089

模拟与巡天的协奏 092

宇宙网的结构 095

暗物质晕：永恒旋转 099

分道扬镳：重子坠落 102

星系诞生 106

星系形成如此简单吗？ 107

第四章 星系演化的奥秘 111

哈勃序列：星系形态的分类艺术 116

;气体天体物理学 121

流体动力学战争 124

盘星系的挑战 127

太大、太快、太多 129

反馈机制：星系生长的自我调节131

超新星就像;球形奶牛吗？ 134

亚网格物理学 136

模拟中;刮起星系风 141

星系形成的（低）效率144

第五章 现代星系形成模拟 149

反馈模型之争：动能风还是热倾泻 152

重子循环：星系生态系统的物质流动 155

从缺失处寻找答案 158

红色的死寂星系 162

黑洞喷流：超级能量引擎 165

黑洞反馈 169

我们抵达终点了吗？ 172

第六章 未来已经来临 177

精确星系形成学 179

重子循环的直观模型 181

2100年：未来的模拟宇宙 184

我们生活在虚拟世界吗？ 190

致谢 198

推荐阅读 199

;在超级计算机中构建虚拟宇宙已成为现代天文学的重大突破。本书由该领域的lsquo;数字炼金术大师rsquo;亲笔撰写，既揭示科学原理，又将对银河系等星系如何诞生的探索历程娓娓道来。

约翰皮考克（John Peacock）

（爱丁堡大学教授，英国皇家学会院士，邵逸夫天文学奖得主）

;从人类怎样一步步认识宇宙，到如何用计算机一点点lsquo;拼rsquo;出宇宙，这本书把两条历史线织成一条亮闪闪的绳子。戴夫行文带着一种幽默感，任何上过物理或天文课的人都会会心一笑。面对艰深概念，他像领域里最优秀的讲师那样耐心拆解，让一切清晰明了，强烈推荐!

美国图书馆协会书评期刊《选择》（Choice）

;一场痛快淋漓、毫无保留的宇宙学火线快报。读完我竟重新找回了久违的敬畏。

《华尔街日报》（Wall Street Journal）

;戴夫在这部精炼的佳作开篇便点明了观测天文学的天然局限：即便借助最先进的望远镜，我们仍无法目睹星系演化的全过程但通过计算机建模，作者将带领读者快进式纵览宇宙演化的完整图景。这部引人入胜的著作尤其适合渴望了解现代前沿宇宙学研究的读者，包括未来的天体物理学家。

BBC《仰望夜空》（The Sky At Night）

;星系如何在膨胀的宇宙里出生、长大、变形？戴夫以优美的笔触和权威的洞见，把我们怎么在计算机里模拟宇宙、模拟怎样和观测相互竞争又相互印证讲得通透而精彩。

乔尔普里马克（Joel Primack）

（加州大学圣克鲁兹分校教授，2020 年美国物理学会利林菲尔德奖得主）

我们生活在虚拟世界吗？

承认吧：当你拿起这本书时，你最想知道答案的问题就是这个吧？

作为一名数值宇宙学家，我对此感同身受。如果我们确实生活在一个模拟的世界，那意味着某处存在一位;至高模拟者（像我一样，但比我聪明得多，并且有算力无限的计算机），他设计并运行了我们称之为;宇宙的模拟程序。若果真如此，我可以认为自己是模拟者链条中的一环，也许有一天，我的某个;N代玄孙模拟者也将创造属于他自己的宇宙。如果是这样，那么创造我们宇宙的;至高模拟者是否也只是无尽的模拟者链条中的一环？第一个模拟者是谁？模拟过程会一直层层嵌套下去吗？简直匪夷所思。

表面上看，模拟和现实之间存在一些有趣的相似之处。模拟由于软化长度而具有内在的模糊性，而宇宙由于量子力学波函数也具有内在的模糊性。模拟包含一些任意选择的自由参数，而宇宙也有一些我们称之为自然常数（如光速）的看似随机的数值。模拟中存在由机器精度导致的基本离散性，超出此精度的给定量是不可知的，而宇宙具有类似的离散性，与海森伯不确定性原理相关。模拟在某个指定时间开始，预设了初始条件，如果生活在模拟世界，这看起来跟起源未知、;之前没有意义的大爆炸何其相似。