在大爆炸之前,宇宙充满了一种叫“暴胀”场的东西,它就像由静止的海洋构成的物质空间。暴胀场内的能量在引力的作用下,导致了宇宙的指数性增长,这也是它名字的来源:它就是导致宇宙膨胀的场。总体而言,暴胀场在宇宙增长的时候一直不受影响,但是它也不是完全均匀的。正如量子物理定律要求的那样,它有很多微小的波纹。

地球存在了45亿5千万年,左右不过5千万年的偏离。这个数值和对宇宙年纪的独立测量是一致的,而大爆炸则发生在138亿年前。

现存的最老的树是在加利福尼亚州白山上的一棵狐尾松。它到2016年为止,已经5066岁。

类星体是活跃的星系核,很有可能是位于星系中心的超质量的黑洞上的物质,它们属于最亮的物体,因此是我们能看到的最远的物体。

太阳内生成氦的聚合链细节。看上去很复杂,但结果很简单,四个氢原子制造出一个氦原子,这个过程释放了26.7MeV的能量2,其中98%通过光放射出去。另外2%被中微子消耗。

氟-18在绘制大脑功能图和锁定对葡萄糖饥饿的癌细胞方面非常有用,因为它能够被并入葡萄糖分子。其他的正电子也可以被并入不同的分子,显示人体不同的生理活动区域。

如果我们不清楚自己无知的程度,就很容易得出错误的结论。

宇宙的距离天平解锁,让我们更好地探索宇宙。因为那些像勒让蒂尔一样充满智慧的科学家和探险家,倾注毕生精力获取了对宇宙的知识,我们对宇宙的理解才能取得今天的成就。

爱因斯坦广义相对论的精妙之处,在于它的核心思想的简单性:物体在弯曲的时空表面做直线运动。时空的弯曲造成了我们以前称为“作用力”的影响。因为这个,地球和月球以轨道相吸,但是在时空中又都各自沿着直线运行。这个观点如此绝妙而优美,令很多现代理论物理学家都希望将广义相对论作为模板,把自然之力全部换成几何学。

这就是了不起的物理学:任何人,只要拥有一个说得过去的业余望远镜和一套几千英镑的工具,就能够在他家的后院里证明我们生活于其中的宇宙正在不断扩张中,并且宇宙扩张的速度5可以测量。

当今,物理学家们已经确认了一系列所谓的基本场,希格斯场和电磁场是其中两个,还有6种不同的夸克场、6个轻子场(包括1个电子场和3个中微子场)、一个胶子场和弱相互作用场。

贯穿全书,我们讲述了人们如何测量事物,在此过程中如何积累可靠的知识。我们的思绪从地球走向太空、从恒星走向外星系。最后,我们终于可以开始探究宇宙的起源。如果我们能够摒弃狭隘的人类中心主义,宇宙正带着令人敬畏的荣耀等待着我们。

我想,人们现在知道,质子和中子是由更小的粒子——夸克和胶子构成的。胶子调控着强大的核力,核力又把夸克聚集在一起。一共有6种类型的夸克,其中只有最轻的两种是用来构成质子和中子的。电子又是叫作轻子的更大的一族的一部分——μ介子和τ轻子就像是更重一些的电子。剩下的三种轻子是电中性的中微子。

除了强核力和让电荷相反的粒子相互吸引的电磁力之外,还有弱核力。除了在极高能量互动中,弱核力比其他力要弱很多,它能够通过发射电子和中微子把中子变成质子。这个特征在太阳中心的核聚变过程中具有关键作用,导致了太阳的燃烧。