21世紀是資訊、知識與確認事實的時代。我們對地球已經了解透澈,探索了太陽系,也描繪出宇宙。我們已經仔細分析了地球,仰望觀察蒼穹,並且給所有的星體該有的定位。曾經,我們懷抱著敬畏之心凝視遙遠的行星、恆星與星系。如今,我們追蹤火星上的氣候,推測遙遠恆星的組成與特性,並且對宇宙的命運做出預言。難道宇宙再無神祕之處了嗎?
喔!當然有。你只要知道該問什麼問題就好。科學家每一次解答了一個問題,新的問題就冒出來,意義也日漸深遠。一個半世紀以前,類似《國家地理》這樣的刊物還在討論一些現在看來太過簡單的問題:銀河系外還有其他的星系嗎?有比水星更靠近太陽的行星嗎?恆星是由什麼組成的?這些謎題早已解開了,也已經放進中學的科學課程裡了。
現在,我們凝視著我們的太陽系,並引頸看向更外面的世界,我們再次好奇,在這個廣袤的行星園地裡,人類是孤獨的嗎?我們現在知道有上千億顆恆星,以及繞行它們的上千億顆行星聚集成了許多星系,而等待我們解開的,則是神祕的暗物質是如何讓它們聚集在一起的。另一方面,我們正在拼湊真實的宇宙,必須讓所有對真實的本質的物理闡述都能符合才行,例如量子力學及相對論。
在這本特刊裡,我們集結了現代科學正在努力解決的許多謎團,其中有些很合理:為何恆星誕生時的尺寸和質量是既定的?宇宙中的能量爆發是怎麼回事?失落的星系去哪了?有些問題則困難無比:人類是孤獨的嗎?什麼是暗物質?什麼是真實?
我們將眾多有關宇宙、時間、生命的奧秘,透過問答的方式,整理出各種科學上的解答。
【奇異新世界】鄰近與遙遠行星的奧祕
行星如何形成?
土星上的六角風暴
太陽系的其他地方可能有生命存在嗎?
穀神星上的明亮光點是什麼?
銀河系裡的生命:我們是孤獨的嗎?
遠處還有多少適合生命的世界?
外星人都在哪裡?
怎樣算是生命?在宇宙中要如何尋找?
【光之奧祕】恆星、星系,以及大爆炸
混沌中的秩序:恆星如何形成?
為何恆星誕生時會有不同的大小與質量?
消失的恆星去哪了?
Ia型超新星是怎麼造成的?
消失的星系去哪了?
宇宙中最奇特的爆炸是什麼?
【暗之奧祕】暗物質、暗能量、黑洞。有些最神祕的事物就藏在無法穿透的黑暗裡─從銀河系的偏遠地區,到宇宙最遙遠的邊緣,以及連時空的涵義都不再連貫的極端之地
什麼是暗物質?
黑洞有多黑暗?
掉進黑洞裡會是什麼樣子?
所有黑洞都有事件視界嗎?
有「白洞」這種東西嗎?
消失的重子去哪了?
什麼是暗能量?
暗流:宇宙會往哪裡去?
黑洞壽命有多長?
暗物質由什麼組成?
【起點與終點】宇宙傳送了許多線索,讓我們能追溯它的歷史,從空間的起點到時間的終點。科學家正在拼湊宇宙是如何誕生,又會怎麼結束。他們正在尋找的東西既優雅又令人不安。
宇宙如何誕生?
暴脹是如何造成的?
星系如何能這麼快形成?
大霹靂前的空間是什麼樣子?
時間是什麼?
什麼是「宇宙弦」?它們真的存在嗎?
宇宙會如何結束?
反物質都去哪了?
【真實的本質】重力與量子力學。弦論與額外維度。蟲洞與時光旅行。全像圖與熱力學。對許多人來說,比宇宙本身更奇異的,或許是那些我們用來描述它的方式。
有其他宇宙或其他維度嗎?
什麼是重力?
量子力學是什麼?
「蟲洞」存在嗎?
時光旅行是可能的嗎?
為什麼時間只有一個維度?
什麼是真實?
作者簡介:
國家地理雜誌
目錄
8 奇異新世界
我們的宇宙中有無數個行星,有狂暴的氣候型態和奇異的特性。有些會不會是適合生命居住的行星?如果有,為什麼我們還沒找到?
30 光之奧祕
我們對宇宙的了解愈來愈多,但對於發亮的星系、脈衝星以及閃亮的爆發事件,很多面向還是不了解。
48 暗之奧祕
宇宙最遙遠以及最黑暗的角落總是令人好奇又困惑,黑洞、暗物質以及暗能量都是充滿挑戰性的謎題。
70 起點與終點
自從人類開始發問,我們就想知道,在宇宙開始之前,是不是已經有東西存在?宇宙是如何開始的?又會怎麼結束?
90 真實的本質
總而言之,什麼才是真實?困擾物理學家的問題還不只這個,其他還有:時間旅行有可能嗎?重力是如何運作的?
111 版權頁
第1頁:創生之柱,細小藤蔓狀的氣體與塵埃是老鷹星雲的一部分。
第2~3頁:此圖描繪一顆類星體(成長中的黑洞)位在一個遙遠星系的活躍中心。
本頁:韋伯太空望遠鏡,有人認為這是哈伯望遠鏡的接班者。
8 奇異新世界
我們的宇宙中有無數個行星,有狂暴的氣候型態和奇異的特性。有些會不會是適合生命居住的行星?如果有,為什麼我們還沒找到?
30 光之奧祕
我們對宇宙的了解愈來愈多,但對於發亮的星系、脈衝星以及閃亮的爆發事件,很多面向還是不了解。
48 暗之奧祕
宇宙最遙遠以及最黑暗的角落總是令人好奇又困惑,黑洞、暗物質以及暗能量都是充滿挑戰性的謎題。
70 起點與終點
自從人類開始發問,我們就想知道,在宇宙開始之前,是不是已經有東西存在?宇宙是如何開始的?又會怎麼結束?
90 真實的本質
總而言之,什麼才是真實?...