圖書簡介
本書是一本宇宙學科普讀物，從原子等微觀粒子，到主序星、紅巨星、白矮星等恆星，以及宇宙中的暗物質，作者一一進行了詳盡地解讀。本書將巨觀的宇宙與微觀的粒子相結合，用數學工具和想像力為讀者描繪出嬰兒宇宙、平行宇宙、創造粒子的“超弦”等奇異的概念。
作者簡介
竹內薰。1960年生於東京。愛貓科學作家。在東京大學理學系畢業後，又拿到了麥吉爾大學（加拿大）的理科博士學位。除了撰寫一些科技類圖書，還擔任電視台的評論員、廣播電台的主持人，解說數學類節目，並為報刊雜誌撰寫小專欄，參加各種各樣的科普活動。 他的著作有《貓耳少女的量子理論》、《主見過強的人和沒有主見的人》、《成就卓著的科學家們》（以上為PHP研究所著作權所有）、《駒大數學特別集中講座》（與他人共同編著，扶桑社著作權所有）、《狄奧尼修之耳》（德間文庫著作權所有）等。 蔣?S 專業審校 現為丹麥哥本哈根大學玻爾研究所博士後研究員。2015年獲得美國加州大學戴維斯分校博士學位，曾獲2013年全美 LHC-TI項目榮譽研究生獎學金，2014年度國家優秀自費留學生獎學金以及加州大學優秀畢業生傑出學術成就獎等多項大獎和榮譽 。 研究領域為超標準模型的粒子物理以及粒子宇宙學，已在希格斯物理、超對稱物理、暗物質、額外維時空以及有效場理論等方向開展研究。目前主要致力於研究與早期宇宙相關聯的粒子宇宙學問題。至今在國際一級學術刊物上發表論文二十餘篇（包括高影響因子的物理評論快報兩篇），論文總引用數近千次，同時擔任JHEP, Phys. Rev. D, Nucl. Phys. B, Mod. Phys. Lett. A等國際一級期刊論文審稿人。
圖書目錄
前言 / 3
本書概要 / 8
第1章 探索宇宙
天文學與量子理論的結合 從微觀看巨觀 / 10
宇宙的規模 從宇宙到量子 / 12
古代的宇宙觀 人類對宇宙的探知從未間斷 / 14
地心說 到中世紀為止的宇宙觀 / 16
日心說1 提出日心說的哥白尼 / 18
日心說2 打破宗教特權 / 20
宇宙的膨脹 宇宙在不斷膨脹中 / 22
熾熱的奇點 宇宙是從一個火球開始的 / 24
光的速度 宇宙為什麼如此浩瀚 / 26
相對論 描述時空的相對論 / 28
愛因斯坦場方程式 愛因斯坦的宇宙論 / 30
專欄1 為什麼夜晚是黑暗的 / 32
第2章 量子理論
原子論 人類想要了解萬物的根源 / 34
量子理論的開端 發現非連續性現象 / 36
普朗克尺度 以普朗克的名字命名的基本單位 / 38
原子模型1 原子是西瓜還是土星 / 40
原子模型2 電子分散在軌道上 / 42
物質波 所有的物質都具有波動性 / 44
薛丁格方程式 用機率描述世界 / 46
不確定性原理 無法同時確定的位置與速度 / 48
量子理論的解釋1 是神在擲骰子嗎 / 50
光電效應 愛因斯坦所描述的光的粒子性 / 52
波動性與粒子性 展示電子波動性的實驗 / 54
量子理論的解釋2 玻姆的量子勢能 / 56
隧穿效應 量子有一定機率可以穿過勢壘 / 58
量子理論的解釋3 玻姆對於隧穿效應的解釋 / 60
自旋1 電子的自旋不是旋轉的 / 62
自旋2 量子世界中的奇妙性質 / 64
泡利不相容原理 玻色子與費米子 / 66
超流體與超導體 奇妙的“超”現象 / 68
量子波動 能量可以在真空中波動 / 70
專欄2 身邊的量子力學 / 72
第3章 恆星的進化
元素的起源 我們都是恆星的一部分 / 74
元素分析 了解構成恆星的元素 / 76
恆星的一生 質量決定了恆星生命的長短 / 78
主序星的核聚變反應 太陽內部產生的核聚變 / 80
紅巨星的核聚變反應 紅巨星是製造元素的工廠 / 82
白矮星 簡併壓支撐著的白矮星 / 84
超新星爆炸1 連線新一代的大爆炸 / 86
超新星爆炸2 通過超新星爆炸測量距離 / 88
中子星1 中子星是巨大的原子核 / 90
中子星2 構成中子星的奇妙粒子 / 92
黑洞1 連光線都能吸進去的時空旋渦 / 94
黑洞2 黑洞也會消失 / 96
星際氣體 恆星的終結是新恆星的誕生 / 98
專欄3 夸克星的可能性 / 100
第4章 觀測到的最新的宇宙狀態
電磁波 在宇宙中旅行的電磁波 / 102
發現黑洞 找到看不見的黑洞 / 104
銀河系的構造 恆星匯集而成的銀河系 / 106
宇宙射線的起源 超高能量宇宙射線之謎 / 108
伽馬射線暴 來自銀河系外的神秘射線 / 110
紅移 通過光譜了解膨脹速度 / 112
宇宙背景輻射 證明宇宙大爆炸理論的噪音 / 114
WMAP 空間探測器發現的波動 / 116
暗物質1 銀河旋轉之謎 / 118
暗物質2 已判明的暗物質分布 / 120
暗能量 加快宇宙膨脹速度的神秘能量 / 122
宇宙的構成要素 宇宙的96%還不為人所知 / 124
宇宙大尺度結構 微觀的波動形成巨觀的構造 / 126
大型對撞機 重現早期宇宙的實驗 / 128
專欄4 對撞機能製造出黑洞嗎？ / 130
第5章 粒子標準模型
粒子標準模型 粒子的基礎概念 / 132
強子 夸克構成的強子 / 134
相互作用力 宇宙中的4種相互作用力 / 136
反粒子 量子理論與相對論結合後的推論 / 138
強相互作用力 強相互作用力讓太陽發光 / 140
超子 奇異的原子核 / 142
弱相互作用力 打破能量守恆定律？ / 144
未發現的粒子1 傳遞引力的引力子 / 146
未發現的粒子2 產生質量的希格斯粒子 / 148
CPT對稱性 物理定律所帶有的對稱性 / 150
對稱性破缺 對稱性破缺會在宇宙中留下物質 / 152
專欄5 粒子探究之旅 / 154
第6章 宇宙的歷史
宇宙的進化 從“無”開始的137億年的宇宙史 / 156
宇宙圖 根據宇宙史繪製的宇宙圖 / 158
宇宙的加速膨脹 宇宙的膨脹正在加速 / 160
星系的布局 宇宙大尺度結構 / 162
星系的形成 星系是宇宙的基礎單位 / 164
恆星的形成 宇宙中第一個點亮的恆星 / 166
宇宙放晴 38萬年後，視線開朗的宇宙 / 168
元素的產生 存在於早期宇宙的氫和氦 / 170
強子的產生 用強大的力量將夸克封閉起來 / 172
反物質之謎 為什麼只有物質被留了下來 / 174
宇宙大爆炸 高溫、高密度的火球宇宙 / 176
專欄6 宇宙背景輻射的發現之路 / 178
第7章 量子宇宙學
奇點理論 時光倒流的話，宇宙會變成一個點嗎 / 180
暴脹 真空能量引起的擴大 / 182
時間的概念 時間的概念隨理論一同變化 / 184
霍金的宇宙論 從無邊界開始 / 186
宇宙誕生以前 宇宙誕生前是什麼樣的 / 188
專欄7 薛丁格的貓 / 190
第8章 統一場論
理論物理與宇宙觀測 發展理論物理的關鍵在於對宇宙的觀測 / 192
標準模型的局限 中微子振盪動搖了標準模型 / 194
相互作用力的統一 物理學家們的夢想是相互作用力的統一 / 196
暗物質 暗物質是新粒子的備選嗎 / 198
圈量子引力理論1 將相對論量子化的圈量子引力理論 / 200
圈量子引力理論2 圈量子引力理論與宇宙學 / 202
超弦理論1 超弦理論的成因 / 204
超弦理論2 弦能解釋世上的一切 / 206
M理論 從超弦理論到M理論 / 208
五維時空 宇宙不是四維的嗎 / 210
專欄8 諾貝爾物理學獲獎者與量子理論 / 212
第9章 宇宙的今後
多重宇宙 宇宙只有一個嗎 / 214
宇宙的未來1 宇宙在膨脹還是在收縮呢 / 216
宇宙的未來2 膨脹中的宇宙的未來 / 218
索引 / 220
