怪咖物理学家的宇宙 本书特色

你一定听过黑洞、时间旅行、暗物质、虫洞、希格斯粒子、空间扭曲、相对论这些名词，但你真的知道它们是什么吗？本书由作者多田将教授的4次演讲整理而成。作者用普通人可以理解的方式讲解诸多宇宙学名词以及宇宙的形成过程。全书用生动的语言与漫画插图帮助读者理解从基础理论（相对论）到全新的实验（暗物质探测），等与物理学相关的知识。相信具有高中物理基础的读者都能看懂本书。本书适合喜欢物理学或 对宇宙的形成过程感兴趣的读者阅读。

怪咖物理学家的宇宙 内容简介

你一定听过黑洞、时间旅行、暗物质、虫洞、希格斯粒子、空间扭曲、相对论这些名词，但你真的知道它们是什么吗？本书由作者多田将教授的4次演讲整理而成。作者用普通人可以理解的方式讲解诸多宇宙学名词以及宇宙的形成过程。全书用生动的语言与漫画插图帮助读者理解从基础理论（相对论）到全新的实验（暗物质探测），等与物理学相关的知识。相信具有高中物理基础的读者都能看懂本书。本书适合喜欢物理学或 对宇宙的形成过程感兴趣的读者阅读。

怪咖物理学家的宇宙 目录

推荐序 3

前言 7



**章 黑洞



什么是反物质？ 23

湮灭与对生—物质与能量相互转变 27

反物质用于临床医疗上 30

动量守恒定律—光会反射出来 32

南极的 BESS 实验—搜集从宇宙飞来的反物质 34

如果把地球压缩成半径为 8.9mm 的小球，它就会变成黑洞 38

爱因斯坦的方程在发散 42

数学算出来的黑洞 44

奇点旋转就会变成环 46

星球的死亡—引力塌缩 48

所有的物质都变成十万分之一大小 50

体重决定死法 53

超新星爆炸！ 54

角动量守恒定律 57

中子塌缩，产生黑洞 58

观察黑洞的方法 60

射线的波长 64

用 X 射线看的话…… 66

超强武器：任意门 69

黑洞有 3 种 70

微型黑洞可以当作垃圾处理场？ 72

史蒂芬·霍金的黑洞蒸发理论 73

夏威夷的黑洞官司 76

爱因斯坦与英文能力 80

建立相对论时要准备的两大支柱 82

造成中微子超光速说法的罪魁祸首是意大利人？ 85

迈克尔逊 - 莫雷实验 86

狭义相对论预测的事①速度增加，质量也会增加 91

狭义相对论预测的事②速度增加，时间变慢 94

光的速度固定的话，时间就变得有弹性 100

另一个根据，相对性原理 103

广义相对论—为加进引力而导入等效原理 106

广义相对论预测的事①引力导致空间弯曲 109

引力透镜效应—引力让光弯曲 112

广义相对论预测的事②引力导致时间扭曲 116

速度与引力的等效原理—海龟的速度与龙宫的引力 120

白洞与虫洞 122

制造不出任意门的 3 个理由 125



专题Ⅰ　定量的思考—微软公司的招聘考试、放射线与电力的问题

如何定量地思考——微软公司的招聘考试 131

定量地思考核电站的放射性污染 136

对核能发电的个人浅见 138





第二章 宇宙大爆炸



掉落的苹果与不掉落的月球 148

星星为何散布在宇宙间？ 150

宇宙学常数？ 152

从球丢出去到球落下来的几亿年 154

如果所有的星球都在远离我们…… 158

曾经是个小小宇宙 160

宇宙的放晴 162

散播到全宇宙、*古老的光 166

1964 年人们捕捉到向全方位传播的均一无线电波 167

1989 年的 COBE 170

光是什么？ 172

眼睛如何看见光 174

人类无法想象三维的封闭空间 176

宇宙有限，但没有尽头 180

比光更快远离的星球 182

不是星星在移动，而是空间在扩张 183

全宇宙的星星分布图 185

2001 年的 WMAP—用高解析度摄影了解的宇宙构造 188

宇宙大爆炸理论无法解释的问题：①视界问题 194

宇宙大爆炸理论无法解释的问题：②平坦性问题 198

宇宙大爆炸理论无法解释的问题：③磁单极子问题 201

真的找到磁单极子了吗？ 205

宇宙大爆炸前发生的暴胀 208

暴胀理论如此解释以上 3 个问题 211

宇宙的 3 个未来 214

抛出去的球会中途加速吗？ 219



专题Ⅱ　测量地球到星星的距离—那颗星离地球有多远呢？

①恒星视差 0 ～ 300 光年 224

② HR 图～ 3 万光年 226

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