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一、现代科学中最尖端的物理学 1

1.超过人类想像力的奇妙世界 1

人类的求知欲望是无限的 1

古代印度人认为有大象支撑着地球 2

牛顿也是井底之蛙 4

现代物理学告诉我们大自然的有趣和神秘 6

新的理论都带有疯狂的味道 8

2.宇宙有没有边缘 11

「宇宙是弯曲的」——爱因斯坦的宇宙论 11

「弯曲负的面」是马鞍型的面 13

我们看不到空间如何弯曲 15

向前看而能看到自己背后的奇妙空间 18

银河系回转一次需要二亿年 20

宇宙中有一兆的一千亿倍颗星星 22

实测结果推翻了爱因斯坦的预测 24

3.宇宙还在膨胀 27

望眼镜看得到二十亿光年远方的星云 27

宇宙有二百五十亿岁，是半径五十亿光年的球体 30

宇宙的外头没有物质也没有空间 33

二、极微世界打破了我们的常识 35

1.物质的最小单位是什么？ 35

一粒尘埃里面也有一个宇宙 35

原子由电力可分为两部份 37

假若把原子挤塞成一立方公分，重量有一亿公吨 39

原子的性质由电子决定 40

2.不可思议的极微世界 42

双重性格的妖怪——基本粒子 42

水面上的油的反射表达光是一种波 45

基本粒子的大小只有一兆分之一公厘 47

「光是一种波」，不再是真理 49

「光也是一种粒子」，爱因斯坦的光子论 50

「芝蔴开门！」的现代版——自动门 51

光终于成为粒子俱乐部的会员 52

3.能够看得到的最小是什么？ 54

窥看极微世界的方法 54

光学显微镜看得到的限度 56

物理学史上最伟大的发现之一，「德布拉里的物质波」 57

打破极微世界墙壁的电子显微镜 58

电子显微镜也看不到的原子构造 60

假设电子显微镜看得到，那么原子的内部是……？ 63

核外电子的运动真像幽灵 65

三、现代物理学了解了大自然的本质 67

1.放弃不是投降——「放弃既成概念的哲理」 67

能不能得知才是问题 67

只看它一下，物体的运动就会起变化 69

「放弃」是「创造」之母 72

2.有关位置和速度的新观念——「不确定理论」 72

正确性的确认有限度 72

为何粒子会呈现波的状态 74

电子会构成云的形状 75

一个电子会同时在两个不同的地方存在 78

棒球的球也有波长 81

3.保持大自然安定的东西——「浦朗克常数」 82

不懂量子力学的学生不会知道“h”是什么？ 82

发表当时，没有人能了解的浦朗克的大发现 84

星星，地球，人类都托福浦朗克常数才能存在 87

使汤川博士笑个不停的「一夫多妻论」 89

四、基本粒子的活动揭开了宇宙之谜 93

1.星星的光亮会不会永远不衰 93

宇宙是由基本粒子开始的 93

比铅还重的氢气体 95

由氢气的核融合反应诞生星星 97

每秒钟燃烧着大约六亿公吨氢原子的太阳 99

七十亿年后，太阳和所有的星星都会烧尽 102

2.宇宙中的放浪者 104

假如将宇宙射线的能量改变成电力的话……？ 104

宇宙射线是新星、超新星爆炸时的产物 108

宇宙中超巨大磁场的作用——费米加速 110

宇宙射线成为宇宙射线需要好几千万年 112

揭开宇宙神秘的微中子 113

五、时间经过会慢下，空间会缩小的世界 117

1.光能在真空中传播 117

每分钟大约有一百个缪介子串透过我们的身体 117

准光速太空船只要五十年就可飞越二千五百光年 120

速度是什么？ 122

不管多快总不能达到光速 125

2.否定绝对性——「狭义相对论」 127

一公尺长的棒子也是十公尺长 127

速度高时，物体的长度会缩短，质量会增加 129

准光速太空船上的五十年等于地球上的二千五百年 132

在走路的人的钟表会慢下来 134

假使一个电子的运动速度与光速同，它的质量会比地球还大 137

3.地球引力会使时间变慢 138

爱因斯坦本身都无法了解的「广义相对论」 138

太空站是相对论的实验所 141

万有引力会拉弯空间 143

牛顿无法说明的天体现象之谜 145

一楼的人会比四楼的人长寿 150

4.宇宙的神秘 151

比樵夫还孤独的人 151

能钻透一公尺厚铅的氢原子 154

宇宙中有别的高等生物 156

生命的起源是否放射线 159

有没有宇宙人发出来的电讯，美国的奥玛计画 161

六、探究物质世界的极限 163

1.如何能知道电子显微镜都看不到的东西 163

物质的穷极是什么？ 163

用电子计算机选拔世界小姐 165

电视机里面也有电子加速装置 168

使用二英里长的装置研究极微的基本粒子 169

2.极微世界里有巨大的力量 172

汤川博士的预言兑现 172

原子弹的能量源 174

原子核分裂的起动方法 175

为何核力会那么强 177

π介子是无头公案的被害者 178

向上帝借钱的π介子 180

跟人一样，基本粒子也不可貌相 182

汤川理论就是这样被证实 183

战前日本的质子加速装置已达到世界水准？ 185

一天化费四十万美元的美国的巨大质子加速装置 186

3.基本粒子会不会就是最基本的物质 188

看不到的质点也有脚印 188

显现质点飞迹的装置 190

威尔逊雾室 192

水会沸腾，原因在宇宙射线 194

名侦探和物理学家都由脚印去找罪犯 197

大自然的极小粒子是不是微中子 200

七、在真空世界里会「无中生有」 205

1.真空并不是虚无 205

铅块里面也布满着空间 205

没有不存在物质的真空 207

电场和磁场都由光子构成 210

万有引力是质点的川流 213

2.自然具有无限的高深 215

一刹那就使电子消失的东西 215

真空中充满着基本粒子 216

现代物理学是一种以五官无法领悟的艺术 219

万有引力也可以把它隔开 221

不断在发出电波的放射线星云 223

宇宙从一个基本粒子诞生 225

真的有「反宇宙」吗？ 226

推动物理学进展的是想像力，不单是知识 228