大约一个世纪前,爱因斯坦发现了引力的本质。他告诉我们,引力不是一种力,而是一种坠落。沿着时空曲线发生的坠落。

任何声称所有被我们的可见宇宙所包含在内的一切在过去的某个时段曾经大小为零(或非常接近于零)的理论都被称作“(热)大爆炸理论”。

这个强烈的信念让科学家们提出了另一条宇宙原则:要猜想离地球很远很远的地方所发生的事情,人类必须假定宇宙中没有一个特别的位置一这就是宇宙第二原则—如果某个观察者在宇宙各处观察,对于他来说,任方向看出去都是一样的。远处的星系总是远离他所在的观察点,同那些星系远离地球一样这是宇宙第三原则。

银河系不是无限大的球状,而是个区域有限的圆盘,地球也不在圆盘的中心,而更接近边缘。天空中不同的方向所看到的恒星分布颇为不同,就像地球上不同地方看到的夜空也不样,它们都朝着银河系不同的方向。

两者都是大致呈球形的天体,行星的体积和质量基本上都比较小,有着岩石内核,有时候外面包裹大气。而恒星可被视为巨大的热核聚变反应工厂。它们的引力能量大到可以凭借自然的力量在其内核将物质压缩以产生新的物质。地球上所有的重原子,生命所必需的所有重原子,包括构成你身体的所有重原子,都是在某颗恒星内部被创造出来的。当你呼吸时,你吸入它们,当你触摸自己的皮肤或者别人的皮肤,所触到的都是星尘。你早先疑惑为什么像太阳那样的恒星在寿命将终时会死亡和爆炸,答案就在这里:如果没有这种结束,构成我们的物质将无法被释放。地球也无法诞生,生命无法形成,世界中将只有氢子与氮原子存在,被锁定在永不死亡的恒星内部。

大概四十亿年前,我们年轻的行星与另一颗行星撞在一起,后者大概有火星那么大,这次撞击从地球上扯了一块物质下来,被带入太空。在随后的几亿年时间里,所有那次撞击产生的碎片聚到一起,形成了一个球体绕着地球运行。等这一切尘埃落定之时,就是你现在置身其上的月球的诞生之日。

现在，我们引人的这个全新的场——暴胀场，只是为了找到一个摆脱谜团的道路而创造出来的聪明戏法，以解释地球上相反方向的对地夜空为什么具有完全相同的温度，还是暴胀真的发生过?我们有没有可能证实这件事

现在你能看见黑洞发光，因而意识到黑洞这个持续几个宇宙世代吞噬整颗恒星的宇宙巨兽不再是黑的，而是灰色的。而且在收缩。甚至还有一个更让人惊讶的事实，一个黑洞射出的粒子越多，它就变得越热，而随着黑洞变得越热，它射出的粒子又会越多。这又是一个恶性循环，将导致黑洞不可避免地死亡。一个黑洞的死亡。
黑洞会死亡?虽然听起来难以置信，但你正注视着的黑洞的确正在收缩，
并释放出一些辐射。通过吞噬整个世界而储存在里面的时空能量现在正被还给太空，一个粒子一个粒子地，就好像是放射性衰变，黑洞就像是为了降解一切而生，为了给粒子们一个新的机会·····。
自然界中所有的量子场，都被我们宇宙中最强大的引力源所激发，都
开始利用这飞来横财给自己补充能量。当黑洞变得越来越热时，至今还一直休眠着的基本粒子们开始苏醒并飞离黑洞。你看着它们发生。黑洞越小，量子场的能量被激发得越强，粒子以越高的能量飞出黑洞。引力能量再一次被转化成物质与光。

当弯曲变得越来越厉害时，最初形成这种弯曲的不管什么东西都会被进一步挤压，让那里的密度更高，形成一个恶性循环，直到无情地让时空崩塌，这种崩塌蒙上了无限大所带来的灰尘，超出了广义相对论所能应对的范围。这种无限大被称为。奇点。。它们不同于你早些时候看到的量子无限性。它们与量子进程毫无关系。它们出现的原因在于有太多质量或能量，出现在太小的体积里。它们是局部的。它们存在的可能性宣告了爱因斯坦引力理论的失效。

暗能量是暗物质的量的三倍多，是构成我们的普通物质的量的十五倍。

反物质——一些机智的工程师们成功地把这个发现转化成一些高效的医疗诊断和研究工具。PET就是一例。它们被应用于医院。PET的意思是正电子成像术(Positron Emission Tomography)。医生们将液体。示踪剂。注射到你体内，这种示踪剂本身具有放射性，每次发生衰变时就会释放出一个正电子。这个正电子随后与它遇到的第一个电子发生湮灭，变成强大的伽玛射线，被体外的PET探测器测到，这些信号能被用来重建你的身体如何运作的3D模型。相当聪明。

希格斯粒子，希格斯场，质量的起源，

中子和质子的大部分质量来自将夸克束缚在其边界之内的作用力，来自夸克—胶子模拟场。

在宇宙早期有两种充满着我们整个宇宙的不可见的量子海洋曾经是同一个海洋，所谓“电弱场”。

这本身就是一个了不起的突破，它将自然界所有已知作用力统一起来做了铺垫。

当原子核发生衰变时，它会分裂并发出中微子、夸克监狱、电子与光子一后面三种都很危险。这些粒子中个头最大的是被互相绑在一起的四个夸克监狱两个质子与两个中子结合在一起。它被称为。阿尔法粒ヂ'，实际上就是一个失去电子的氦原子。为了成为正常原子，这个氦原子核就要想方设法偷到两个电子。它有几种方法实现这一目标。它可以从周围原子中抢两个过来(粗暴)，它也可以与周围原子分享(互利)，或者收留两个无主的电子(乐善好施的撒玛利亚人)。
在第一种情况下，那个被夺走电子的原子又会去寻找其他电子······当附
近有生物(就像位于厨房里的你)，皮肤上的原子失去电子后就会发生诡异的化学反应，导致所谓放射性灼伤。这是阿尔法粒子危险的缘由。放射性衰变发射的第二种粒子是非常高能的电子，它能将远处的正常电子打飞(带来同样类型的危险)，第三种类型则是高能光子，伽玛射线——我们在早先飞越宇宙时见过它们，当时强调的是它们无与伦比的高能所伴随的高频率。伽马射线能够通过击中原子将后者的一个电子带走，让该原子成为急着寻找另一个电子的离子，同样烧灼我们的皮肤。

你刚目睹了自然界已知的第四种作用力——弱核力的一个侧面。它的携带者能将一种夸克变化成另一种。这些作用力携带者被称为W和Z玻色子。
你刚才见到的是一个原子通过衰变变成更小更稳定的原子。这就是原子核的自发核裂变，它是核聚变的反面。放射性衰变。这也是放射性的根源，弱核力及其携带者W和Z玻色子就主宰着这个领域。