●推薦序 3 前言 7 章 黑洞 什麼是反物質？ 23 湮滅與對生—物質與能量相互轉變 27 反物質用於臨床醫療上 30 動量守恆定律—光會反射出來 32 南極的 BESS 實驗—搜集從宇宙飛來的反物質 34 如果把地球壓縮成半徑為 8.9mm 的小球，它就會變成黑洞 38 愛因斯坦的方程在發散 42 數學算出來的黑洞 44 奇點旋轉就會變成環 46 星球的死亡—引力塌縮 48 所有的物質都變成十萬分之一大小 50 體重決定死法 53 超新星爆炸！ 54 角動量守恆定律 57 中子塌縮，產生黑洞 58 觀察黑洞的方法 60 射線的波長 64 用 X 射線看的話…… 66 超強武器：任意門 69 黑洞有 3 種 70 微型黑洞可以當作垃圾處理場？ 72 史蒂芬·霍金的黑洞蒸發理論 73 夏威夷的黑洞官司 76 愛因斯坦與英文能力 80 建立相對論時要準備的兩大支柱 82 造成中微子超光速說法的罪魁禍首是意大利人？ 85 邁克爾遜 - 莫雷實驗 86 狹義相對論預測的事①速度增加，質量也會增加 91 狹義相對論預測的事②速度增加，時間變慢 94 光的速度固定的話，時間就變得有彈性 100 另一個根據，相對性原理 103 廣義相對論—為加進引力而導入等效原理 106 廣義相對論預測的事①引力導致空間彎曲 109 引力透鏡效應—引力讓光彎曲 112 廣義相對論預測的事②引力導致時間扭曲 116 速度與引力的等效原理—海龜的速度與龍宮的引力 120 白洞與蟲洞 122 制造不出任意門的 3 個理由 125 專題Ⅰ 定量的思考—微軟公司的招聘考試、放射線與電力的問題 如何定量地思考——微軟公司的招聘考試 131 定量地思考核電站的放射性污染 136 對核能發電的個人淺見 138 第二章 宇宙大爆炸 掉落的蘋果與不掉落的月球 148 星星為何散布在宇宙間？ 150 宇宙學常數？ 152 從球丟出去到球落下來的幾億年 154 如果所有的星球都在遠離我們…… 158 曾經是個小小宇宙 160 宇宙的放晴 162 散播到全宇宙、最古老的光 166 1964 年人們捕捉到向全方位傳播的均一無線電波 167 1989 年的 COBE 170 光是什麼？ 172 眼睛如何看見光 174 人類無法想像三維的封閉空間 176 宇宙有限，但沒有盡頭 180 比光更快遠離的星球 182 不是星星在移動，而是空間在擴張 183 全宇宙的星星分布圖 185 2001 年的 WMAP—用高解析度攝影了解的宇宙構造 188 宇宙大爆炸理論無法解釋的問題：①視界問題 194 宇宙大爆炸理論無法解釋的問題：②平坦性問題 198 宇宙大爆炸理論無法解釋的問題：③磁單極子問題 201 真的找到磁單極子了嗎？ 205 宇宙大爆炸前發生的暴脹 208 暴脹理論如此解釋以上 3 個問題 211 宇宙的 3 個未來 214 拋出去的球會中途加速嗎？ 219 專題Ⅱ 測量地球到星星的距離—那顆星離地球有多遠呢？ ①恆星視差 0 ～ 300 光年 224 ② HR 圖～ 3 萬光年 226 ③造父變星～ 6000 萬光年 231 ④塔利 - 費舍爾法～ 3 億光年 233 ⑤ Ia 型超新星～ 30 億光年 234 第三章 暗物質 星星一定在動 240 離太陽越近，公轉速度越快，離得越遠則越慢 242 星繫的自轉速度很奇怪…… 244 球形的笨蛋！ 250 為星星取你的名字送給你 252 失蹤的質量 253 暗物質以外的解釋①電漿宇宙論 254 暗物質以外的解釋②修正的牛頓力學 256 泡利的訓誨：不要懷疑基本法則 257 利用哈勃空間望遠鏡觀測宇宙質量的分布 260 宇宙中有多少暗物質？ 262 暗物質的分布如同消費稅 266 暗物質的候選者① MACHO（暈族大質量致密天體） 267 暗物質的候選者②基本粒子 269 熱基本粒子的候選者—中微子 271 冷基本粒子的候選者—WIMP 和軸子 272 暗物質的發現方法 275 使用液態氙的 XMASS 實驗 276 地球以 200km s 的速度在運動 278 WIMP 撞擊氙原子核時…… 280 水封住雜音 282 夏天和鼕天的撞擊方向不同 284 撿到各種電磁波的軸子實驗 285 CARRACK 軸子探索實驗 286 復雜而致密的實驗裝置 290 沒有暗物質的話，也就沒有星星的誕生 293 計算暗物質能形成今日宇宙的數量 294 真正暗黑的暗能量 297 本章的總結 301 專題Ⅲ 從粒子物理學思考暗物質的面貌 不可能再切分的19種基本粒子 304 什麼是標準模型？ 308 玻色子與費米子 309 按自旋的不同分組 310 超對稱理論 312 未知的基本粒子：中性伴子 316 CP 對稱性被弱作用力打破 318 CP 對稱靠強作用力守恆 322 皮塞－奎恩理論的臺球桌 324 最初放置臺球桌時的搖擺 328 第四章 宇宙是怎樣形成的 溫度是什麼？ 332 滑雪的學生 333 相變—物質的面貌改變了 336 加溫的話，可以看到過去 338 1013s 後—原子核捕捉到電子 342 從 100s 開始到 10素合成 346 說素構成比的 αβγ 理論 348 100s 後—對生被打斷，剩下隻有光的宇宙 352 10 億的光子與剩下的 1 個物質 356 自然的法則應該是左右對稱，但…… 360 10-8s 到 10-4s—誇克凝集，成為質子 361 10-11s 後—第 3 次相變產生電磁力和弱作用力 362 自然界的 4 種力中，人類隻能感受到引力和電磁力 364 電磁力與弱作用力曾經是一家人 366 質量是什麼？ 368 希格斯粒子產生“階級差別” 370 用 LHC 來加溫 374 概率很重要 376 科學論文 377 10-36s 到 10-11s—第 2 次相變與能量沙漠 378 暴脹與相變的潛熱 382 暴脹子？ 384 魔法少女的希望相變為絕望的時候 385 10-44s 後—第 1 次相變，引力誕生 388 愛因斯坦嘗試失敗、物理學上最困難的問題 390 人類與科學的偉大歷史 391 第谷·布拉赫為什麼主張地心說？ 393 實驗技術改變了理論 398 隨時都可以改寫 400 後記 402後記 402
內容簡介
你一定聽過黑洞、時間旅行、暗物質、蟲洞、希格斯粒子、空間扭曲、相對論這些名詞，但你真的知道它們是什麼嗎？本書由作者多田將教授的4次演講整理而成。作者用普通人可以理解的方式講解諸多宇宙學名詞以及宇宙的形成過程。全書用生動的語言與漫畫插圖幫助讀者理解從基礎理論（相對論）到全新的實驗（暗物質探測），等與物理學相關的知識。相信具有高中物理基礎的讀者都能看懂本書。本書適合喜歡物理學或 對宇宙的形成過程感興趣的讀者閱讀。
