序言 1
第一章 黑洞 17
空间与时间混合的地方 17
什么是反物质？ 19
湮灭与对生——物质与能量相互转变 23
反物质用于临床医疗上 26
动量守恒定律——光会反射出来 28
南极的BESS实验——搜集自宇宙飞来的反物质 30
如果把地球压缩成半径8.9mm的粒子，就会变成黑洞 34
爱因斯坦的方程式在发散 38
数学算出来的黑洞 40
奇异点旋转就会变成环 42
星球的死亡——重力塌缩 44
所有的物质都变成十万分之一大小 46
体重决定死法 49
超新星爆炸！ 50
角动量守恒定律 53
中子塌缩，产生黑洞 54
观察黑洞的方法 56
从宇宙来的光线波长 60
用X射线看的话…… 62
超强武器「任意门」 65
黑洞有3种 66
微型黑洞可以当作垃圾处理场？ 68
史蒂芬·霍金的黑洞蒸发理论 69
夏威夷的黑洞官司 72
爱因斯坦与英文能力 76
建立相对论时要准备的两大支柱 78
微中子超光速的罪魁祸首是义大利人？ 81
迈克生·莫雷实验 82
狭义相对论预测的事①速度增加，质量也会增加 87
狭义相对论预测的事②速度增加，时间变慢 90
光的速度固定的话，时间就变得有弹性 96
另一个根据，相对性原理 99
广义相对论——为加进重力而导入「等价原理」 102
广义相对论预测到的事①重力导致空间弯曲 105
重力透镜效果——重力让光弯曲 108
广义相对论预测到的事②重力导致时间扭曲 112
速度与重力的等效原理——海龟的速度与龙宫的重力 116
白洞与虫洞 118
制造不出「任意门」的3个理由 121
专题Ⅰ 定量的思考——微软公司的征才考试、放射线与电力的问题 125
第二章 大霹雳 139
人类为什么无法想像宇宙 139
掉落的苹果与不掉落的月球 144
星星为何散布在宇宙间？ 146
宇宙常数？ 148
从球丢出去到球落下来的几亿年瞬间 150
如果所有的星球都在远离我们的话…… 154
曾经是个小小宇宙 156
宇宙的复合 158
散播全宇宙、最古老的光 162
一九六四年捕捉到、向全方位传播的均一电波 163
一九八九年的COBE 166
光是什么？ 168
眼睛如何看见光 170
人类无法想像3维的封闭空间 172
宇宙「有限」但没有「尽头」 176
比光更快远离的星球 178
不是星星在移动，而是空间在扩张 179
全宇宙的星星分布图 181
二○○一年的WMAP——用高解像度摄影了解的宇宙构造 184
大霹雳理论无法解释①视界问题 190
大霹雳理论无法解释②平坦性问题 194
大霹雳理论无法解释③磁单极子问题 196
真的找到磁单极子了吗？ 203
大霹雳前发生的暴胀 204
暴胀理论如此说明 206
宇宙的3个未来 210
丢出去的球会中途加速吗？ 215
专题Ⅱ 测量地球到星星距离的方法——那颗星离地球有多远呢？ 219
①恒星视差0～300光年 220
②HR图～3万光年 222
③造父变星～6千万光年 227
④塔利·费舍尔法～3亿光年 229
⑤la型超新星～30亿光年 230
第三章 暗物质 235
明明存在却捕捉不到的物质，该如何捕捉呢？ 235
星星一定在动 236
离太阳越近，公转速度越快，离得越远越慢 238
星系的自转速度很奇怪…… 240
球形的笨蛋！ 246
为星星取你的名字送给你 248
失踪的质量 249
暗物质以外的解释①电浆宇宙论 250
暗物质以外的解释②修正的牛顿力学 252
包立的训诲：不要怀疑基本法则 253
利用哈伯宇宙望远镜，观测宇宙质量的分布 256
宇宙中有多少暗物质？ 258
暗物质的分布如同消费税 262
暗物质的候选者①MACHO（大质量致密晕族天体） 263
暗物质的候选者②基本粒子 266
热基本粒子的候选者——微中子 267
冷基本粒子的候选者——WIMP和轴子 268
暗物质的探索方法 271
使用液态氙的XMASS实验 272
地球以每秒2百公里的速度在运动 274
WIMP撞击氙原子核时…… 276
水封住杂音 278
夏天和冬天的撞击方向不同 280
捡到各种有的没的的轴子实验 281
轴子探索实验「CARRACK」 282
复杂而致密的实验装置 286
没有暗物质的话，也没有星星的诞生 289
计算暗物质能形成今日宇宙的数量 290
真正暗黑的暗能量 293
专题Ⅲ 从粒子物理学思考暗物质的面貌 299
不可能再切分的19种基本粒子 300
什么是标准模型？ 304
玻色子与费米子 305
按自旋的不同分组 306
超对称理论 308
未知的基本粒子中性伴子？ 312
CP对称性被弱作用力打破 314
CP对称靠强作用力守恒 318
皮塞-奎恩理论的撞球台 320
最初放置撞球台时的「摇摆」 324
第四章 然后宇宙创造了 327
用想像力和技术到达的世界 327
温度是什么？ 328
校外教学的滑雪和学生的能量 329
相变——物质的面貌改变了 332
加温的话，可以看到过去 334
10 13秒后——原子核捕捉到电子 338
从10 0秒开始到10 2秒后——元素合成 342
说明宇宙元素构成比的αβγ理论 344
10 0秒后——对生被打断，剩T只有光的宇宙 348
10亿的光与剩下的1个物质 352
自然的法则应该是左右对称，但…… 356
10-8秒后到10-4秒后——夸克凝集，成为质子 357
10-11秒后——第3次相变产生「电磁力」和「弱作用力」 358
自然界的4种力——人类只能感受到「重力」和「电磁力」 360
「电磁力」与「弱作用力」曾经是一家 362
质量是什么？ 364
希格斯粒子产生阶级差别 366
用LHC来加温！ 370
使徒的机率是六九 372
科学论文与ABE 373
10-36秒到10-11秒后——第2次相变与能量沙漠 374
暴胀与相变的潜热 378
暴胀子？ 380
魔法少女的「希望」相变为「绝望」的时候 381
10-44秒后——第一次相变，重力诞生 384
爱因斯坦尝试失败、物理学上最困难的问题 386
人类与科学的伟大历史 387
第谷·布拉赫为什么主张地心说？ 389
实验技术改变了理论 394
随时都可以改写 396
后记 398