
宇宙远比我们能够看到的丰富得多:看不见的暗物质和暗能量充满了宇宙中广大的空白,并且造成了宇宙的加速膨胀。作者Evalyn Gates解释了科学家如何发现暗物质的存在,以及他们关于其性质和运行规律的理论。天文学家已经发现了可以测量这种不可见物质的工具,即星球本身。根据爱因斯坦的广义相对论,科学家能够使用引力透镜看到暗物质——通过测量一个宇宙中物体周围光的偏斜,他们可以测量该物体的质量。Gates用清晰简明的语言解释了我们对宇宙的认识,什么是科学家渴望知道的,什么正处于危机关头——关系到宇宙的命运。
暗能量、暗物质,这些陌生的、不可见的存在并不仅仅是一个谜,它们的出现颠覆了人类长期以来对宇宙性质的认识。天文学家一直认为宇宙在膨胀,但是他们能够观察到的每一种物质都具有万有引力,本应减缓宇宙的膨胀速度。相反,宇宙在加速膨胀,必定有什么比万有引力更强大的东西在发挥作用——这就是暗物质。Gates将我们带到科学研究的前沿,去探索解开这些神秘物质之谜的革命性工具。引力透镜,即“爱因斯坦的望远镜”将永远改变我们关于宇宙起源和未来的认识。
第1章 宇宙是由什么构成的?
我们曾经认为自己是如此的接近真相。宇宙的整体轮廓已经基本完成,科学家们都在忙于决定宇宙结构和演化历史。伴随着更大更好的天文望远镜的出现,天文学家希望能看到和他们印象中的宇宙相吻合的精细结果。但是,出现在望远镜中的世界却和预想中的大相径庭。通过统计宇宙中无数星系和其中无数恒星所发出的光,我们能计算出所有物质的总和,而这一数据正是决定宇宙最终命运的关键。但是,所有观测都明白无误地指出,能够出现在我们视野中的恒星和星系,只是宇宙中全部物质的一小部分一一另外还有大量物质,是我们无法从望远镜中看到的。这种隐形物质由各种各样被称作暗物质的新型粒子构成。而这些暗物质,将比我们见过的,或是在最高级的实验室中创造出的任何物质都更加新奇。
第1章 宇宙是由什么构成的?
第2章 空间和时间的革命
第3章 宇宙的膨胀
第4章 爱因斯坦的望远镜
第5章 勇士与懦夫
第6章 黑洞与行星
第7章 为宇宙称重
第8章 冷暗物质
第9章 循迹暗物质
第10章 加速的宇宙
第11章 宇宙网络上的暗能量之印
第12章 引力波
尾声 暗物质和暗能量:下一个突破
附注和参考文献
艾弗琳•盖茨是科维理(Kavli)宇宙物理学研究所助理所长和芝加哥大学的高级研究助理。作为阿尔德(Alder)天文馆和天文学博物馆的天文学部前部长和科教部副主任,Evalyn Gates在威廉玛丽学院(College of William and Mary)获得学士学位,并在凯斯西储大学(Case Western Reserve University)获得理论物理博士学位。毕业后,她先后在耶鲁大学和芝加哥大学进行博士后工作,并任费米国家加速器实验室访问学者。她的主要研究领域为粒子宇宙学和天体物理学,包括暗物质、MACHO和白矮星等。