逼近宇宙的秘密

　　200年来9次科学大发现，亲历人类揭开宇宙秘密的瞬间！ 1862年，麦克斯韦计算出光的本质是电磁波。 1927年，狄拉克认为存在着一个由反物质构成的镜像世界。 1936年，爱因斯坦通过相对论推测出引力波的存在。 1952年，霍伊尔认为创造生命所必需的碳元素存在于遥远的恒星内部。 1964年，希格斯声称有一种能够解释质量起源的“上帝粒子”。 ………… 近200年来，人类历史上伟大的物理学家们，在办公室的书桌旁，仅靠一张纸、一只笔，就揭示了万事万物的本质。那些潦草写下的方程式，如同魔法师的魔法棒，勾勒出震撼人心的奇异世界。 在这本纪录片式的科学断代史中，一幅幅描绘近代物理学重大发现的画卷，将带领我们一步步逼近宇宙的秘密。 翻开本书，看科学家如何改变人类对世界的认识。

　　[英]马库斯？乔恩（Marcus Chown） 前美国加州理工学院射电天文学家，《新科学家》宇宙学顾问。曾在诺贝尔奖得主费曼的指导下学习。 他的著作《我们需要谈论开尔文》《创造的余晖》和《这世界何其美妙》都获得英国皇家学会科学图书奖提名，《扔一个苹果到宇宙边缘》获评《星期日泰晤士报》年度科学图书。 理查德？道金斯赞叹马库斯？乔恩的作品：“太美妙了（Pretty Wonderful）！” 他的朋友布莱恩？梅则高呼：“马库斯？乔恩，绝了（Marcus Chown rocks）！”

    引言：科学的核心魔力

    第1章　未知世界的地图——海王星

    一个坐在巴黎书桌前的人怎么可能借助数学“看到”宇宙呢？这就好比蒙着眼睛的天文学家用夫琅和费望远镜发现了彗星一样。但是奇迹就是奇迹，勒维耶的行星就在漆黑的太空深处若隐若现，而且就在他预测的那个位置。

    第2章　超链接世界的诞生——电磁波

    仅1 小时之前，麦克斯韦的理论还只是猜想，但现在，在国王学院图书馆查阅了参考书，确定了理论中的一些参数后，麦克斯韦已经非常肯定他知道了一些世界上从未有人知道的事情：什么是光！

    第3章　镜子啊，墙上的镜子——正电子

    在科学史上，很少有一个方程能预测这么多新奇的东西。“科学有一种迷人的魅力，”马克·吐温说，“根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多收获！”科学上没有任何类似的东西能比狄拉克方程更正确了。

    第4章　金发姑娘的宇宙——元素起源

    你血液中的铁、你骨骼中的钙、你每次呼吸吸入的氧气，所有这一切都是在地球和太阳诞生之前的恒星中锻造形成的。你的肉体就是从星尘变来的。你简直就是天堂制造。

    第5章　幽灵猎手——中微子

    正是从恒星中涌出的中微子将核心的内爆转变为超新星爆炸，将恒星的外壳吹向太空。这些气体注定会成为酝酿、诞生新一代恒星的温床。如果没有中微子，生命所必需的元素将永远禁锢在恒星内部。

    第6章　大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射

    COBE卫星将在大气层之外拍摄宇宙微波背景辐射。此次拍摄的成果将是一张宇宙的“婴儿照片”，那时的宇宙大约只有38万岁，冷却的大爆炸物质刚刚开始在引力作用下聚集在一起，构成那些最终会形成星系的东西。

    第7章　太空中的洞——黑洞

    之所以把黑洞看成怪物，主要是因为其内部包含一个奇点。当恒星无法抵御引力坍缩而形成黑洞时，最终会被挤压成密度无穷大、体积无限小的点。这种奇点标志着空间和时间的崩溃——实际上是物理学本身的崩溃。

    第8章　微物之神——希格斯玻色子

    如果没有希格斯玻色子，你体内的夸克和电子将是无质量的。这意味着这些粒子将以光的速度运动，从而不会停留在原子中，那么一切物质都会分崩离析。没有希格斯场，你和我、恒星和星系都不会存在。

    第9章　来自宇宙的声音——引力波

    如果LIGO探测到的黑洞真是最早一批恒星的遗迹，那就太神奇了！就好比走在伦敦的牛津街上，在熙熙攘攘的购物人群中突然发现了两个奇迹般幸存下来的罗马军团的士兵。要知道，自公元410年之后，罗马帝国的士兵们就已不复存在了。

    第10章　逻辑思想的诗篇

    真正的哲学是写在那本经常在我们眼前打开的最宏大的书里面的，这本书就是宇宙，就是自然界本身。人们要想读懂这本书，首先就要理解书写它的语言、解读其中的字符。书写自然这本书的语言就是数学。

    注释

    致谢

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