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反粒子: 每個類型的基本粒子都有同一類型的反粒子。

當一個粒子和這樣的一個反粒子相遇時,它們 就湮滅,只留下能量。

原 子: 通常物質的基本單元。原子包含質子和中子的 一個核以及圍繞著它轉動的電子。

大爆炸: 當宇宙的一切都處於具有無限密度和溫度的單 獨的一點時,在宇宙開端處的奇點。

大擠壓: 當宇宙的一切都坍縮到具有無限密度和溫度的 單獨的一點時,在宇宙終結處的奇點。

黑 洞: 空間——時間的一個區域,因為那裡的引力是 如此之強,以至於任何東西,甚至光都不能從該處逃逸出來。黑洞是看不見的。然而,量子 力學的不確定性原理允許粒子和輻射從黑洞漏出來。

經典力學:定律的一個系統,其中每個物體都有確定的位 置和速度。現在它已為量子力學所超越,在量子力學中物體不具有確定的位置和速度。

宇宙線: 從太空來的高能物質粒子,它以接近於光速的 速度運動。

宇宙學: 對整個宇宙的研究。

電 子: 一種通常繞著原子核公轉的基本粒子。它屬於 叫做輕子的低質量物質粒子族,它具有-1的電荷。

基本粒子:不具有任何內部結構的粒子。它們可以歸類於 物質粒子和攜帶力的粒子兩種範疇。

熵: 一個系統的無序度的量度。按照熱力學第二定 律它必須永遠增加。

事件視界:黑洞的邊界。一旦越過這個邊界,就不可能從 黑洞逃逸。

頻 率: 對於一顆光子,這是和該光子相關聯的電磁場 的變化率。光子的頻率越高則能量越大。

伽瑪射線 一種極高能量的光子,它可由核反應或在宇宙 早期形成的低質量的「太初」黑洞發射出。典型的伽瑪射線的波長為0.0000000001米。

廣義相對論: 愛因斯坦的第二種相對性理論(1916年)。該 理論認為引力是由空間——時間幾何(也就是,不僅考慮空間中的點之間,而是考慮在空間和時間中的點之間距離的幾何)的畸變引起的,因而引力場影響時間和距離的測量。

霍金輻射:從黑洞的事件視界發射出來的基本粒子和輻射。 黑洞越小,則霍金輻射的量越大,而黑洞收縮得越快,隨著黑洞最終蒸發並消失引起一個巨 大的爆炸。

虛時間: 方程式中的時間變數被當作虛數處理的思想。 虛數是-1的平方根的倍數。

暴 漲: 被認為在極早期宇宙發生的加速膨脹的時期。

微 波: 波長大約為1厘米的輻射。

微波背景輻射:在宇宙的所有方向傳播的電磁譜微波區域的輻 射。這種背景輻射是由大爆炸引起的巨大的熱量的殘餘,因此它被認為是該理論的一個證實。

中 子: 一種不帶電荷的、通常可在原子核中找到的非 基本粒子。它由所謂的夸克的基本粒子構成。

中子星: 一種這麼密集的恆星,它的力強到足以使原子 中的大部分電子和質子結合成中子。

無邊界設想: 空間和虛時間一起形成一個範圍有限,但是沒 有邊界或邊緣的曲面的設想。在這個設想中,空間——時間像是地球的表面,只不過多了兩 維而已。

光學望遠鏡: 使用人眼可見光形成恆星和星系的像的望遠鏡。

光 子: 光的基本粒子或量子。

太初黑洞:在大爆炸後很短的時間內形成的黑洞。

質 子: 通常在原子核中找到的非基本粒子。它帶有+1 的電荷。它由所謂的夸克的基本粒子構成。

脈衝星: 旋轉中子星。當它的磁場和圍繞的磁場相互作 用時就發射出射電波的脈衝。

量子引力:把量子力學和廣義相對論結合在一起的理論。

量子力學:一種理論系統。其中粒子不具有準確定義的位 置和速度,在許多方面的行為和波動類似。相似地,諸如光的波動在許多方面像是粒子。

類星體: 和恆星類似的物體。被認為向一顆巨大的旋轉 黑洞和正在大量地降落上去的物質組成。在物質落到黑洞裡面之前,會變成非常熱並發射出 大量能量。類星體極其遙遠,但是由於它們的功率這樣強大,仍然能被觀測到。

射電望遠鏡: 一種描繪出諸如類星體和射電星系的射電源在 天空位置地圖的望遠鏡。

射電波: 電磁場的波動。和可見光波類似,但是具有更 長得多的、數量級為幾米而不是幾厘米的波長。

熱力學第二定律: 該定律說,宇宙中的無序度的量度,或者熵隨 時間增加。它和其他定律的不同之處在於,它不總是真的,但幾乎總是真的,它還依賴於宇 宙從一個有序的狀態啟始。

奇 點: 空間——時間的具有無限曲率的一點,空間— —時間在該處完結。經典廣義相對論預言奇點將會發生,但由於理論在該處失效,所以不能 描述在奇點處會發生什麼。

空間——時間:相對論中的宇宙的四維描述。它把空間的三維 和時間的一維統一在一起。在廣義相對論中彎曲的空間——時間被用來描述引力。

狹義相對論: 愛因斯坦的第一種相對性理論(1905年)。該 理論認為光總是以常速率運動,不管它在何處運動,其速率是一個絕對常數。這個理論把空 間和時間統一成一個平坦的、四維的空間——時間,但是它沒有描述引力的效應。

穩態理論:一種現在受到普遍懷疑的宇宙學理論。該理論 認為在存在的星系之間的膨脹空間中新物質會產生出來。

熱力學: 物理學中有關熱和能量的其他形式的分支。

不確定性原理:該原理陳述,人們永遠不能同時精確得知一個 粒子的位置和速度,越精確知道其中的一個,則越不精確知道另外的一個。

虛粒子: 量子力學的不確定性原理允許,宇宙中的能量 於短暫時間內在固定的總數值左右起伏。起伏越大則時間越短。從這種能量起伏產生的粒子 稱為虛粒子。當能量恢複時虛粒子湮滅。

波函數: 描述在不同點找到一個粒子的概率的分布。

宇宙的波函數:描述在一定的時刻找到宇宙的不同形狀的概率 的分布。

白矮星: 一種達到穩態的恆星,其質量沒有大到使其引 力足夠強到引起向自身坍縮的程度。

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