微百科丛书：反物质＋弦理论＋宇宙波澜＋最初三分钟＋虚空（套装共5册）

　　★相关领域的诺贝尔奖得主或知名科普专家的科普力作
　　★用通俗易懂的语言，展现了当代宇宙学及物理学方面的一些重要发现、观点和研究成果

　　“微百科”系列丛书是由国外引进的一套自然科普读物，目前包含五册，各册的作者是相关领域的诺贝尔奖获奖科学家或知名科普专家。
　　各册书从大爆炸后的宇宙模型、时间与空间的存在状态、反物质及弦理论解读、科学家对科技发展与人类前途的探索与反思等国内读者较为感兴趣的几个方面展现了当代宇宙学及物理学方面的一些重要发现、观点和研究成果，对帮助读者以权威、可信的视角看待宇宙的奥秘与神奇以及人类的科学探索有极大帮助，是读者们增长科学知识的不二选择。
　　《最初三分钟：关于宇宙起源的现代观点》一书是1979年诺贝尔物理学奖获得者史蒂芬温伯格关于宇宙起源早期状态的经典代表作品，该书被评为“改变世界的25本科普书”之一。
　　《弦理论》一书介绍了当今物理学领域有趣、活跃的研究课题之一“弦理论”，用非专业人士也能明白的类比方法阐释了弦理论、对称理论、超对称理论等，妙趣横生。
　　《反物质》是一本语言通俗的、从科幻切入现实的反物质认知之书。克洛斯为读者解读狄拉克密码，释疑通古斯大爆炸，剖析反物质武器迷雾。
　　《虚空》一书解答了“世间万物从何而来”的物理谜题，阐释了当前科学家们对于“无”的认识和讨论，可以激发读者对宇宙之前的虚空世界这一科学领域的思考和探索兴趣。
　　《宇宙波澜》一书是一代量子力学巨擎弗里曼戴森的经典科学传记，凝聚了他对科技与人类前途的人文思考与省思。

　　斯蒂文·S.古布泽，《弦理论》作者，普林斯顿大学物理系教授，弦理论研究领域的主要专家之一。
　　弗兰克·克洛斯，《反物质》《虚空：宇宙源起何处》作者，牛津大学物理学教授，埃克塞特大学研究员。
　　弗里曼·戴森，《宇宙波澜——科技与人类前途的自省》作者，普林斯顿高等研究院物理学教授。
　　史蒂文·温伯格，《最初三分钟——关于宇宙起源的现代观点》作者，1979年诺贝尔物理学奖获得者，美国理论物理学家。

弦理论
引言
1 能量
长度、质量、时间和速度
2 量子力学
不确定性
原子
光子
3 引力和黑洞
黑洞
广义相对论
黑洞不黑
4 弦论
引力对战量子力学
时空中的弦
弦的时空
5 膜
第二次超弦革命
D-膜和对称性
D-膜的湮灭
膜和黑洞
M-理论中的膜和世界的边缘
6 弦对偶
一个维度在这里，一个维度在那里，谁在数？
引力和规范理论
7 超对称和大型强子对撞机
超对称奇特的数学
可能的万有理论
粒子，粒子，粒子
8 重离子和第五维
地球上最热的东西
五维空间中的黑洞
尾声
关键术语英汉对照表
反物质
致谢
前言 起源
1 反物质：真实或者虚幻
1.1 反物质会撞上地球吗
1.2 强大的反物质
1.3 反物质的秘密
1.4 天然反物质
2 物质的世界
2.1 物质和反物质
2.2 光谱和量子电子
2.3 自旋的电子
2.4 E代表爱因斯坦，并且E＝mc2
3 石碑
3.1 保罗·狄拉克
3.2 合二为一
3.3 无限海洋
3.4 什么是正的电子
4 宇宙新发现
4.1 发现正电子
4.2 布莱克特的创造
4.3 地球上的正电子
5 湮灭
5.1 既非物质亦非反物质
5.2 更多反粒子
5.3 夸克和反夸克
5.4 夸克遇上反夸克
6.1 无坚不摧
6.2 储存反质子
6.3 潘宁陷阱
6.4 陷阱中的反质子
6.5 反氢和反物质工厂
6.6 正负电子对撞机
7.1 时光倒流？
7.2 奇异粒子的奇异行为
7.3 不要和反外星人握手
8.1 反物质消失之谜
8.2 重演大爆炸
8.3 中微子
8.4 并不完美的启示录
9.1 反物质迷信
9.2 反物质的威力
9.3 大块反物质
9.4 炫酷的反物质炸弹
9.5 反物质：勇往直前
9.6 反物质：从科幻到现实
9.7 反物质工厂
附录
附录1 反物质的代价
附录2 狄拉克密码
尾注
书目
虚空：宇宙源起何处
致谢
1 庸人自扰
1.1 对虚空的早期理解
1.2 憎恶从何而来？
1.3 空气
1.4 制作真空
1.5 布莱斯·帕斯卡：水与酒的博弈
1.6 真空长什么样？
1.7 大气压强
2 原子内部何其空旷
2.1 电子
2.2 原子到底有多空旷？
2.3 场
2.4 场是否有大小
2.5 重力场和平方反比定律
2.6 波
3 空间
3.1 创世纪
3.2 牛顿
3.3 空间及运动的概念
4 波在何处
4.1 电磁场与波
4.2 波的载体
4.3 以太难题
5 随光束旅行
5.1 空间、时间及时空
5.2 时空
6 自由空间的代价
6.1 时空扭曲
6.2 引力和弯曲
6.3 宇宙膨胀
7 无限的海洋
7.1 量子世界
7.2 波和量子不确定性
7.3 沸腾的真空
7.4 无限的海洋
8 希格斯真空
8.1 相和组织
8.2 相变和真空
8.3 改变真空中的力
8.4 希格斯真空
9 新的虚空
9.1 宇宙的状态
9.2 暴胀
9.3 更高维度
9.4 搜寻虚空
书目提要
宇宙波澜：科技与人类前途的自省
译者序
作者序
第一部分 英国
1 魔幻城堡
2 浮士德的救赎
3 少年十字军
4 诗人之死
5 科学学徒
第二部分 美国
6 阿尔伯克基之旅
7 攀登F6峰
8 降E小调前奏曲
9 小红校舍
10 1970年到达土星
11 朝圣者、圣徒和太空人
12调停
13 防御的伦理
14 德福·夏普谋杀案
15 莫洛博士岛
16 DNA重组研究的争论
第三部分 其他
17 遥远的镜子
18 思想实验
19 外星人
20 进化枝与克隆
21 绿遍银河
22 回到地球
23 设计论
24 地球与天空之梦
最初三分钟：关于宇宙起源的现代观点
第二版前言
前言
1 导论：巨人和牛
2 宇宙的膨胀
3 宇宙微波辐射背景
4 炽热宇宙的配方
5 最初三分钟
6 历史的题外话
7 最初百分之一秒
8 尾声：未来前景
附录
词汇表
数学注释
后记
参考文献

　　1 能量
　　本章的目的是介绍物理学中最著名的公式：E＝mc2。这个公式构成了核能和原子弹的基础。这意味着如果你把一磅的物质完全转换为能量，你就能为一百万美国家庭提供一年照明。E＝mc2也为弦论中的很多内容提供了基础。比如在第4章中我们会读到振动弦质量的一部分是来自振动的能量的。
　　E＝mc2这个公式的特别之处在于它把你认为无关的事情联系起来了。E代表能量，就是你每个月向电力公司购买的千瓦小时；m代表质量，比如一磅面粉；c代表光速，299 792 458米每秒，或（大约）186 282英里每秒。所以现在我们首先需要搞明白物理学家说的“量纲量”，比如长度、质量、时间和速度。然后再来讨论E＝mc2本身。下面，我将介绍公制单位，比如米和千克；表示大数的科学计数法以及一点核物理。尽管了解核物理不是掌握弦论必需的，但它为讨论E＝mc2提供了理想的知识背景。而且在第8章，我还将回到核物理，介绍那些运用弦论以更好地理解当代核物理的努力。
　　长度、质量、时间和速度
　　长度是最简单的量纲量。就是你用尺子去度量的。物理学家一般会选择用公制单位，我现在就来做这件事。一米大约是39.37英寸。一千米是1 000米，即大约0.621 4英里。
　　时间被物理学家认为是额外的维度。我们总共能感知到四个维度：三个空间维度和一个时间维度。时间和空间是不同的。你可以在空间的任意方向上运动，但你不能在时间上往回走。实际上，你压根就不能在时间上“运动”。不管你如何行为，时钟就是这么滴答着。至少，这是我们的日常经验。但实际上也没这么简单。如果你的朋友站着，而你沿着一个圆形跑道非常快速地跑，你所经历的时间就没有你朋友经历的那么快。如果你和你的朋友都带着计时秒表，你的表会比你朋友的表走得慢。这种效应，称为时间膨胀，但这是很难觉察到的，除非你跑的速度非常快，快到可以和光速比拟。
　　质量是对物质多少的度量。我们习惯于把质量等同于重量，但这是不对的。重量源自引力的拉拽。到了外太空，你就说不上重量了，但你的质量可没变。大部分日常物体的质量来自质子和中子，一小部分来自电子。说日常物体的质量其实就是在说它里面包含多少个核子。一个核子就是一个质子或一个中子。我的质量是75千克。粗略估计，就是大约50 000 000 000 000 000 000 000 000 000个核子。正确写下这么大个数太难了。位数这么多使我们很难算清楚。所以人们会依靠所谓科学计数法：现在你不要像我刚才那样记下所有的位数，你说我的身体里大约有5×1028个核子。这里的28表示在数字5的后面有28个零。我们再继续练习练习。一百万可以写为1×106，或更简单，106。美国国债，现在大约是$10 000 000 000 000，可以方便地表达为1013美元。现在，如果我身体里的每个核子都有一毛钱的话……
　　让我们回到物理学中的量纲量。速度是长度和时间的换算因子。假设你可以每秒跑10 m。对人来说，这是相当快的。只要10 s你就能跑100 m。凭这个成绩你得不了奥运金牌，但会很接近。假设无论跑多远你都能保持10 m/s这个速度，跑1 000 m需要多少时间？我们来算一下，1 000 m是100 m的10倍。你10 s就能完成一个百米跑，所以你能用100秒跑完1 000 m。你可以用161 s跑完1英里，就是2分41秒。但实际上这是不可能的，因为没人能一直保持10 m/s的速度。
　　假设你能，比如说。你能感觉到刚才所说的时间膨胀效应吗？绝无可能。你用2分41秒跑完1英里，时间确实会慢点，但只慢了1/1015（即1 000 000 000 000 000分之一，或千百万百万分之一）。要想得到一个大点的效应，你就必须以快得多的速度运动。现代加速器中飞速运转的粒子可以有巨大的时间膨胀。它们的时间比静止的质子要慢大约1 000倍。更精确的数值则依赖于我们讨论的粒子加速器。