小辞典

反粒子

每个类型的基本粒子都有同一类型的反粒子。当一个粒子和这样的一个反粒子相遇时，它们就湮灭，只留下能量。

原子

通常物质的基本单元。原子包含质子和中子的一个核以及围绕着核转动的电子。

大爆炸

当宇宙的一切都处于具有无限密度和温度的单独的一点时，在宇宙开端处的奇点。

大挤压

当宇宙的一切都坍缩到具有无限密度和温度的单独的一点时，在宇宙终结处的奇点。

黑洞

空间—时间的一个区域，因为那里的引力是如此之强，以至于任何东西，甚至光都不能从该处逃逸出来。黑洞是看不见的。然而，量子力学的不确定性原理允许粒子和辐射从黑洞漏出来。

经典力学

定律的一个系统，其中每个物体都有确定的位置和速度。现在它已为量子力学所超越，在量子力学中物体不具有确定的位置和速度。

宇宙线

从太空来的高能物质粒子，它以接近于光速的速度运动。

宇宙学

对整个宇宙的研究。

电子

一种通常绕着原子核公转的基本粒子。它属于叫做轻子的低质量物质粒子族，它具有1个单位的负电荷。

基本粒子

不具有任何内部结构的粒子。它们可以归类于物质粒子和携带力的粒子两种范畴。

熵

一个系统的无序度的量度。按照热力学第二定律，它必须永远增加。

事件视界

黑洞的边界。一旦越过这个边界，就不可能从黑洞逃逸。

频率

对于一颗光子，这是和该光子相关联的电磁场的变化率。光子的频率越高则能量越大。

伽马射线

一种极高能量的光子，它可由核反应或在宇宙早期形成的低质量的“太初”黑洞发射出。典型的伽马射线的波长为0.0000000001米。

广义相对论

爱因斯坦的第二种相对性理论（1916年）。该理论认为引力是由空间—时间几何（也就是不仅考虑空间中的点之间，而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何）的畸变引起的，因而引力场影响时间和距离的测量。

霍金辐射

从黑洞的事件视界发射出来的基本粒子和辐射。黑洞越小，则霍金辐射的量越大，而黑洞收缩得越快，随着黑洞最终蒸发并消失引起一个巨大的爆炸。

虚时间

方程式中的时间变量被当作虚数处理的思想。虚数是-1的平方根的倍数。

暴涨

被认为在极早期宇宙发生的加速膨胀的时期。

微波

波长大约为1厘米的辐射。

微波背景辐射

在宇宙的所有方向传播的电磁谱微波区域的辐射。这种背景辐射是由大爆炸引起的巨大的热量的残余，因此它被认为是该理论的一个证实。

中子

一种不带电荷的、通常可在原子核中找到的非基本粒子。它由被称为夸克的基本粒子构成。

中子星

一种非常致密的恒星，它的力强到足以使原子中的大部分电子和质子结合成中子。

无边界设想

空间和虚时间一起形成一个范围有限但是没有边界或边缘的曲面的设想。在这个设想中，空间—时间像是地球的表面，只不过多了两维而已。

光学望远镜

使用人眼可见光形成恒星和星系的像的望远镜。

光子

光的基本粒子或量子。

太初黑洞

在大爆炸后很短的时间内形成的黑洞。

质子

通常在原子核中找到的非基本粒子。它带有1个单位的正电荷。它由被称为夸克的基本粒子构成。

脉冲星

旋转中子星。当它的磁场和围绕的磁场相互作用时，就发射出射电波的脉冲。

量子引力

把量子力学和广义相对论结合在一起的理论。

量子力学

一种理论系统。其中粒子不具有准确定义的位置和速度，在许多方面的行为和波动类似，诸如光的波动在许多方面类似粒子。

类星体

和恒星类似的物体。被认为由一颗巨大的旋转黑洞和正在大量地降落上去的物质组成。在物质落到黑洞里面之前，会变得非常热并发射出大量能量。类星体极其遥远，但是由于它们的功率这样强大，因此仍然能被观测到。

射电望远镜

一种描绘出诸如类星体和射电星系的射电源在天空位置地图的望远镜。

射电波

电磁场的波动。和可见光波类似，但是具有长得多的、数量级为几米而不是几厘米的波长。

热力学第二定律

该定律说，宇宙中的无序度的量度或者熵随时间增加。它和其他定律的不同之处在于，它不总是真的，但几乎总是真的，它还依赖于宇宙从一个有序的状态起始。

奇点

空间—时间的具有无限曲率的一点，空间—时间在该处完结。经典广义相对论预言奇点将会发生，但由于理论在该处失效，所以不能描述在奇点处会发生什么。

空间—时间

相对论中的宇宙的四维描述。它把空间的三维和时间的一维统一在一起。在广义相对论中，弯曲的空间—时间被用来描述引力。

狭义相对论

爱因斯坦的第一种相对性理论（1905年）。该理论认为光总是以常速率运动，不管它在何处运动，其速率是一个绝对常数。这个理论把空间和时间统一成一个平坦的、四维的空间—时间，但是它没有描述引力的效应。

稳态理论

一种现在受到普遍怀疑的宇宙学理论。该理论认为在存在的星系之间的膨胀空间中新物质会产生出来。

热力学

物理学中有关热和能量的其他形式的分支。

不确定性原理

该原理陈述，人们永远不能同时精确得知一个粒子的位置和速度，越精确知道其中的一个，则越不精确知道另外的一个。

虚粒子

量子力学的不确定性原理允许宇宙中的能量于短暂时间内在固定的总数值左右起伏。起伏越大则时间越短。在这种能量起伏中产生的粒子称为虚粒子。当能量恢复时虚粒子湮灭。

波函数

描述在不同点找到一个粒子的概率的分布。

宇宙的波函数

描述在一定的时刻找到宇宙的不同形状的概率的分布。

白矮星

一种达到稳态的恒星，其质量没有大到使其引力足够强到引起向自身坍缩的程度。