在本書(shū)中，作者用形象化的比喻、生動(dòng)的例子和簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言介紹了現(xiàn)代宇宙學(xué)的前沿進(jìn)展，試圖讓讀者在熟悉一些基本物理概念的同時(shí)，也能大體了解現(xiàn)代宇宙學(xué)的精髓。全書(shū)共有10章，涉及暗物質(zhì)、暗能量、黑洞、宇宙起源、天體起源和宇宙生命起源等內(nèi)容。盡管篇幅不長(zhǎng)，也沒(méi)有涉及很多復(fù)雜艱深的物理概念，作者仍系統(tǒng)地搭建起了一個(gè)現(xiàn)代天文學(xué)和宇宙學(xué)框架。無(wú)論是僅僅對(duì)天文和宇宙感興趣的讀者，還是有志于進(jìn)一步研究的讀者，都?xì)g迎大家走進(jìn)現(xiàn)代宇宙學(xué)研究的殿堂。

全彩印刷，視覺(jué)盛宴：高清宇宙圖像+全彩示意圖，讓暗物質(zhì)、黑洞、宇宙大爆炸躍然紙上！

零門(mén)檻讀懂前沿科學(xué)：無(wú)需復(fù)雜公式，用生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象比喻專(zhuān)業(yè)的宇宙概念和場(chǎng)景，小白也能秒懂！

9大主題，構(gòu)建宇宙認(rèn)知框架：從暗物質(zhì)之謎到生命起源，從中國(guó)天眼到宇宙歸宿推演，系統(tǒng)搭建你的“宇宙觀”！

獨(dú)家揭秘中國(guó)科研故事：見(jiàn)證中國(guó)科學(xué)家如何探索星辰大海，點(diǎn)燃民族自豪感！

馮磊，中科院紫金山天文臺(tái)副研究員、博士生導(dǎo)師 中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員 首屆江蘇省天文學(xué)會(huì)青年人才獎(jiǎng) 暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”課題組成員 主要從事暗物質(zhì)間接探測(cè)和宇宙線物理方面的研究。到目前為止共發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文60多篇，共計(jì)獲得國(guó)內(nèi)外同行3000多次引用，榮獲多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省市級(jí)重點(diǎn)科學(xué)項(xiàng)目基金。

自序

第 1章　什么是宇宙　001

1.1　古人的宇宙觀　003

1.2　宇宙的物質(zhì)層次　006

1.2.1　物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與基本粒子　007

1.2.2　太陽(yáng)系　014

1.2.3　星系、星系團(tuán)和超星系團(tuán)　019

1.2.4　宇宙的物質(zhì)分布　022

1.3　宇宙是穩(wěn)恒不變的嗎　026

第 2章　宇宙的“信使”　031

2.1　最早的“信使”——光　032

2.1.1　電磁相互作用與電磁波　032

2.1.2　不同頻率的光　033

2.1.3　光學(xué)望遠(yuǎn)鏡　037

2.1.4　射電望遠(yuǎn)鏡　040

2.1.5　X射線望遠(yuǎn)鏡和伽馬射線望遠(yuǎn)鏡　042

2.2　帶電的“信使”——宇宙線　044

2.3　“幽靈信使”——中微子　049

2.4　新世紀(jì)的“郵差”——引力波　052

2.4.1　萬(wàn)有引力和廣義相對(duì)論　052

2.4.2　引力波的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用　056

2.5　多信使天文學(xué)　059

第3　章 “失蹤”的物質(zhì)　062

3.1　光學(xué)方法及其局限性　064

3.2　力學(xué)方法與“失蹤”的物質(zhì)　066

3.2.1　旋轉(zhuǎn)曲線法　066

3.2.2　引力透鏡法　069

3.3　關(guān)于暗物質(zhì)，我們知道些什么　071

3.3.1　暗物質(zhì)的粒子屬性　071

3.3.2　宇宙中暗物質(zhì)的分布　074

3.4　暗物質(zhì)探測(cè)　076

3.4.1　直接探測(cè)　077

3.4.2　間接探測(cè)　079

3.4.3　對(duì)撞機(jī)探測(cè)　081

3.5　悟空的“火眼金睛”　083

3.6　追捕“嶗山道士”——軸子　089

3.6.1　什么是軸子　089

3.6.2　軸子和類(lèi)軸子粒子的實(shí)驗(yàn)室探測(cè)　091

3.6.3　軸子和類(lèi)軸子粒子的天文學(xué)探測(cè)　093

第4　章 宇宙在膨脹　095

4.1　多普勒效應(yīng)與天體的紅移和藍(lán)移　096

4.2　哈勃?C 勒梅特定律　098

4.3　膨脹的宇宙　100

第5　章 膨脹在加速　103

5.1　常見(jiàn)的測(cè)距方法　104

5.2　天文測(cè)距方法　108

5.2.1　視差法　108

5.2.2　造父變星法　110

5.2.3　標(biāo)準(zhǔn)燭光法　113

5.3　宇宙加速膨脹與暗能量　117

5.3.1　宇宙加速膨脹的發(fā)現(xiàn)　117

5.3.2　暗能量　120

第6　章 宇宙大爆炸　123

6.1　宇宙的最初3 分鐘　125

6.2　光子退耦、黑暗時(shí)期與第 一縷曙光　129

6.3　反物質(zhì)去哪了　133

6.3.1　重子產(chǎn)生機(jī)制　134

6.3.2　輕子產(chǎn)生機(jī)制　136

第7　章 恒星的一生　140

7.1　恒星的能源　141

7.2　恒星的形成　144

7.3　恒星的演化　148

7.3.1　預(yù)備知識(shí)：費(fèi)米子與簡(jiǎn)并壓　148

7.3.2　中小質(zhì)量恒星的演化　149

7.3.3　大質(zhì)量恒星的演化　152

7.3.4　超新星爆發(fā)　154

7.4　宇宙中的燈塔——中子星　156

7.5　黑洞　161

第8　章 星系的故事　165

8.1　星系的分類(lèi)　166

8.2　星系的形成與演化　170

8.3　星系的“決斗”　173

第9　章 宇宙的歸宿　179

9.1　大凍結(jié)　180

9.2　大坍縮與大撕裂　184

9.3　大反彈與循環(huán)宇宙　187

第 10　章 結(jié)束語(yǔ)　190