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在这本书中，我将带你快速一览最神秘莫测、最令人费解的宇宙之谜，领着你一路走到科学探索的最前沿。除了寻奇探秘，我还会穿插讲述一些科学家的趣人趣事，帮助你走进他们的内心世界，近距离地感受这些现代科学奠基人的鲜明个性与魅力。

在本书的第一部分，我们先来了解一下统治宇宙的物理法则。物理学研究就是要对自然一探究竟，找出其背后深藏的基本原理，并将其概括、归纳成简明精要的物理定律，对一切惊人的自然现象给出合理的解释。

在第二部分，我们将沿着历史长河逆流而上，回溯宇宙的起源，追踪元素的形成。我还会把一些最令人惊异的天体一一介绍给你，比如红巨星、白矮星、中子星、还有宇宙中的终极神秘天体——超大质量黑洞。

最后，在第三部分，我们将搭乘“外星生命观光车”，从科幻小说里虚构的外星人，一路游览到目前正在进行中的地外文明搜寻活动。在领略天马行空的想象力与天工造物的神奇之余，不妨也让我们好好地思考、探讨一番，除了地球上的生命，宇宙中是否还有其他的生命？

在这趟旅行中，我很高兴能与你结伴同游，带你一起探索宇宙的奥秘。

推荐序

译者序

前　言

第一部分 宇宙的物理法则

第1章　牛顿的不朽功绩—万有引力定律　/ 003

第2章　粒子与波可以兼得　/ 012

第3章　赶走“超距作用”的“场”　/ 019

第4章　引力场的涟漪—引力波　/ 029

第５章　可爱的引力波探测器LISA　/ 036

第6章　到原子内部一探究竟　/ 043

第7章　恒星的化学指纹　/ 051

第8章　作用力的大统一　/ 060

第9章　宇宙的暗物质之谜　/ 071

第二部分 宇宙的历史、形貌与结构

第10章　宇宙的起源问题　/ 083

第11章　“大爆炸宇宙”与“稳恒态宇宙”之争　/ 093

第12章　恒星为什么一直发光　/ 105

第13章　宇宙的钻石—白矮星　/ 115

第14章　巨型望远镜的问世　/ 126

第15章　超新星爆发　/ 135

第16章　不是外星人，而是自旋中子星　/ 145

第17章　深空里的伽马射线暴　/ 155

第18章　双中子星碰撞　/ 162

第19章　宇宙中真有黑洞吗　/ 172

第20章　超大质量黑洞　/ 178

第三部分 宇宙生物学

第21章　蛇发女妖的头颅—食双星大陵五　/ 189

第22章　搜寻地外行星　/ 196

第23章　稀奇古怪的外星生命　/ 202

第24章　雄心万丈的“突破摄星”计划　/ 212

第25章　地外文明知多少　/ 220

第26章　外星人都跑到哪儿去了　/ 227

延伸阅读　/ 235

致谢　/ 241

尼古拉斯·米（Nicholas Mee）

在剑桥大学学习期间主攻理论物理和数学，以优异的成绩获得了数学学士学位，并以论文《超对称量子力学和几何学》获得理论粒子物理学博士学位。他的科普著作Higgs Force: Cosmic Symmetry Shattered入选美国图书馆协会的最受欢迎科普类书籍。此外，他还与人合作出版了The Physical World: An Inspirational Tour of Fundamental Physics（牛津大学出版社，2017年）。

译者：

屈艳

国家天文台助理研究员，巴黎天文台天文学博士。主要研究方向是宇宙大爆炸。

左文文

北京大学天体物理博士。主要研究兴趣包括类星体的物理结构，以及黑洞与寄主星系的共同演化。现在中国科学院上海天文台从事科研和科学传播工作，策划过天文类科艺展览，以讲座、文章和音视频方式积极参与科普。曾参与《天问》一书的创作，以及《星际穿越》一书的译后校对。

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伽莫夫让自己的研究生拉尔夫・阿尔菲（ Ralph Alpher）研究在宇宙大爆炸中原子是如何形成的，并以此作为阿尔菲的博士论文题目。等到阿尔菲在1948年准备发表自己的论文时，伽莫夫却坚持要把论文拿给核物理学家汉斯·贝特（ Hans Bethe）看一看。他的理由是，贝特是一位非常优秀的物理学家，一定会给出重要的意见，而且，这篇解释宇宙起源的论文，若能由阿尔菲、贝特和伽莫夫三人联名发表，那就更棒了。（因为阿尔法、贝塔、伽马是希腊字母表的前3个字母，物理学家每天都会在物理公式中见到它们。）就这样，这篇题为《元素的起源》的论文有了3位作者，而且作者的名字是按照字母表顺序排列的。不过，令人遗憾的是，这篇论文的主旨却是错的。核合成反应需要极高的温度，在大爆炸过程中，这样的高温状态维持不了太久，所以只能形成氢、氮和锂这样极轻的元素。

后来，当物理学家Robert Herman加入伽莫夫的团队时，伽莫夫还开玩笑说，Herman坚决不肯把自己的名字改成Delter（Delta，希腊字母表的第四个字母）

书籍介绍

在这本书中，我将带你快速一览最神秘莫测、最令人费解的宇宙之谜，领着你一路走到科学探索的最前沿。除了寻奇探秘，我还会穿插讲述一些科学家的趣人趣事，帮助你走进他们的内心世界，近距离地感受这些现代科学奠基人的鲜明个性与魅力。

在本书的第一部分，我们先来了解一下统治宇宙的物理法则。物理学研究就是要对自然一探究竟，找出其背后深藏的基本原理，并将其概括、归纳成简明精要的物理定律，对一切惊人的自然现象给出合理的解释。

在第二部分，我们将沿着历史长河逆流而上，回溯宇宙的起源，追踪元素的形成。我还会把一些最令人惊异的天体一一介绍给你，比如红巨星、白矮星、中子星、还有宇宙中的终极神秘天体——超大质量黑洞。

最后，在第三部分，我们将搭乘“外星生命观光车”，从科幻小说里虚构的外星人，一路游览到目前正在进行中的地外文明搜寻活动。在领略天马行空的想象力与天工造物的神奇之余，不妨也让我们好好地思考、探讨一番，除了地球上的生命，宇宙中是否还有其他的生命？

在这趟旅行中，我很高兴能与你结伴同游，带你一起探索宇宙的奥秘。