宇宙的誕生與終結(jié)

序言

第一章 宇宙，奇跡般的存在
1 神秘的星空 12
2 想象宇宙的樣子 13
3 若能到達(dá)宇宙的邊界 15
4 運(yùn)動(dòng)著的不是天空而是大地 16
5 人類已經(jīng)登上了月球 19
6 隼鳥(niǎo)號(hào)熱潮 20
7 與星星的距離22
8 假如太陽(yáng)是直徑10厘米的壘球 23
9 宇宙由無(wú)數(shù)星系構(gòu)成 24
10 宇宙的泡沫結(jié)構(gòu) 27
11 在超大尺度上沒(méi)有顯著的結(jié)構(gòu) 29
12 可觀測(cè)宇宙 30
13 宇宙的“地平線” 32
14 宇宙視界之外 33
15 我們周圍的情形適用于整個(gè)宇宙嗎 34
16 宇宙并非一成不變 35
17 宇宙在膨脹 36
18 從前的宇宙很小，這是怎么回事呢 38
19 反對(duì)觀點(diǎn)：穩(wěn)恒態(tài)宇宙理論 40
20 闡明時(shí)空性質(zhì)的廣義相對(duì)論 41
21 廣義相對(duì)論還預(yù)言了黑洞 42
22 宇宙的命運(yùn)由宇宙中所包含的能量來(lái)決定 45
23 核能發(fā)電 49
24 暗物質(zhì)與暗能量 50
25 宇宙演化的時(shí)間序列 52

第二章 宇宙的誕生
1 宇宙誕生于138 億年前 56
2 宇宙之外時(shí)間并不存在 58
3 宇宙的量子開(kāi)端與普朗克時(shí)間 60
4 雖然是不完全的理論，但也能做出大致的推測(cè) 61
5 宇宙由量子漲落而誕生的可能性 65
6 宇宙因量子隧穿效應(yīng)而誕生的可能性 69
7 哈特爾和霍金的提議 72
8 宇宙的暴脹 75
9 暴脹發(fā)生的原因 79
10 標(biāo)量場(chǎng)與暴脹 82
11 人們提出了很多種暴脹模型 88
12 暴脹模型的甄別 90
13 暴脹理論與宇宙的漲落 91
14 大爆炸之父勒梅特的理論 93
15 大爆炸理論的登場(chǎng) 95
16 大爆炸形成的元素 96
17 大爆炸的余輝 99
18 發(fā)現(xiàn)溫度漲落 101
19 溫度漲落的功率譜 105
20 現(xiàn)在的物理定律在遙遠(yuǎn)的過(guò)去也同樣適用 106

第三章 宇宙的構(gòu)成
1 宇宙是由什么構(gòu)成的 110
2 我們所熟知的物質(zhì) 111
3 星星是重元素的工廠 112
4 關(guān)于中微子 113
5 未知的物質(zhì)：暗物質(zhì) 115
6 通過(guò)引力透鏡“看到”暗物質(zhì) 116
7 暗物質(zhì)的真面目至今不為人知 119
8 謎一樣的成分：暗能量 120
9 當(dāng)前的宇宙正在加速膨脹 120
10 發(fā)現(xiàn)加速膨脹的宇宙 122
11 暗能量的真面目 123

第四章 宇宙的演化
1 確定的宇宙歷史 126
2 基本粒子的種類 127
3 核子從夸克湯中形成 132
4 原初核合成 133
5 “宇宙的放晴” 135
6 宇宙微波背景輻射 138
7 宇宙的黑暗時(shí)代 139
8 早期星系具有不規(guī)則的形態(tài) 144
9 各種形態(tài)的星系 145
10 活動(dòng)星系與超大質(zhì)量黑洞 148
11 星系團(tuán)與超星系團(tuán) 150
12 太陽(yáng)系的誕生 153
13 月球的誕生 156
14 生命的起源和演化 157
15 人類的誕生 159
16 巨大隕石的撞擊161
17 宇宙日歷163

第五章 宇宙的終結(jié)
1 對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)測(cè) 170
2 今后有多少事物還會(huì)繼續(xù)存在呢 171
3 人類文明能延續(xù)到什么時(shí)候 172
4 地球和太陽(yáng)何時(shí)會(huì)迎來(lái)怎樣的結(jié)局 175
5 恒星的命運(yùn) 178
6 銀河仙女星系 181
7 星系的終結(jié) 183
8 霍金輻射 185
9 黑洞的蒸發(fā) 187
10 大凍結(jié) 188
11 暗能量隨時(shí)間的變化與宇宙的終結(jié) 189
12 大坍縮 190
13 大撕裂 193
14 其他可能性 195