本书是一本宇宙科普小说，集浅显易懂的语言和丰富的知识于一身，从中可以读到了关于宇宙的美妙知识。
本书带你破解第一代恒星和巨大黑洞的形成之谜！
顶尖宇宙物理学家以最前沿的学说，深入浅出地讲解初中生也能读懂的宇宙创世纪！

吉田直纪，太空物理学家，1973年生于日本千叶县。毕业于东京大学工程学院航空航天工程专业，2002年在马克斯普朗克天体物理研究所(德国)取得博士学位。在哈佛大学天文系担任博士后研究员、名古屋大学担任助理教授后，出任东京大学理学研究所教授和国家空间与航天研究所高级研究员。现从事宇宙学和理论天体物理学的研究，利用超级计算机挑战暗物质和暗能量之谜。
著有《解码宇宙137亿年》(东京大学出版社)、《宇宙中第一颗恒星是如何诞生的？》(宝岛社)和《不均匀的宇宙》(学研社)等。

第1章 地球的常识不等于宇宙的常识
月球上发现了冰？
当月球消失那天
地球是摇晃的
行星的比例不足0.2%
太阳系的主角曾经是木星
载人火星探测会威胁火星人的生命？
会在土星的卫星上发现个地外生命吗？
天王星和海王星上会下钻石雨
太阳的内部构造仍然很神秘
生命起源于彗星？
“隼鸟号”的成果和对“隼鸟2号”的期待
比恒星数量还多的流浪行星（星际行星）
探索星球时不可或缺的AI
宇宙是覆盆子味的？
银河系与仙女星系确实会相撞
第2章 宇宙创世纪
宇宙是引力的赠礼
如果没有引力，什么都不会诞生
引力是自然界中弱的力
苍蝇趴在天花板上为什么不会掉下来？
作用于原子核内部的强核力和弱核力
宇宙的年龄增长了1亿年的原因
看和不看时状态不一样——量子力学的世界1
可以同时存在于两个地方？——量子力学的世界2
从虚无之中创造宇宙
宇宙大爆炸
外行发现了“宇宙大爆炸的余烬”
物质与反物质的对峙
一切都是从“波动”中产生的
我们是从哪里来的？
第3章 看见本来看不见的黑洞
速度越快，时间过得越慢
你正在令时空发生扭曲
GPS卫星是根据相对论调整时钟的
爱因斯坦否定了黑洞的存在
参宿四无法变成黑洞？
发现个黑洞的是日本人
是恒星还是星系？
星系的中心有黑洞
陆续发现巨大的黑洞
观测黑洞的大项目
爱因斯坦留下的难题
黑洞很可怕吗？
黑洞的末路
第4章 揭秘怪物级黑洞
实验也无法解开的宇宙之谜
宇宙被“污染”了？
再现代恒星
原始星云像气泡似的
从原始星云到成熟的恒星
坚持研究
挑战超大质量黑洞之谜
吹向宇宙的风带来了无数变化
所有星球的模拟实现的那一天
第5章 挑战95%的谜题
现在就在那里的暗物质
暗物质曾经是冰冷的
捕捉看不见的暗物质
暗物质地图
暗重子是什么？
爱因斯坦果然很厉害
暗能量掌握着宇宙的未来
宇宙的真实面目其实是弦？
接近原始宇宙真相
后记

献给曾经的“宇宙少年
”们
“发现中微子有质量”“
绘制出了暗物质的分布图
”“成功检测到引力波”-这
些年，关于宇宙的新发现
层出不穷。这些新闻激起
了我们这些宇宙相关领域
研究人员的兴趣。仔细研
读相关论文，进一步深入
研究，也会启发下一个新
的发现。
但是，即使这些发现
能上新闻头条，世人的关
注也不会持续太久。比起
生涩难懂的报道，人们当
然更关注身边喜闻乐见的
话题。
这一点，儿时的“宇宙
少年”们也毫不例外。过
去，一说起像“有一颗在
水星内侧运行的假想行星
（Vulcan星）”“有一种虽
然遥远但非常耀眼的奇特
星体叫作类星体”这种话
题，他们就兴奋不已。但
如今，即便新闻报道了关
于宇宙的话题，他们也只
会匆匆瞥一眼就过去了。
我想原因之一，也许
是我们这些研究人员没能
把宇宙的不可思议和研究
的有趣之处，原原本本地
传达给人们。
无论进行多么划时代
的先进研究，无论取得什
么样的成果，如果不能传
达给人们，都是非常令人
遗憾的。关于宇宙的研究
成果，只有被大家理解，
才能体现出研究的意义。
因此，从离我们最近
的天体月球和太阳系，到
关于宇宙的起源、暗物质
、黑洞等，我们试着将这
些话题以简洁得不能再简
洁的方式总结起来。当然
，像中微子和引力波这样
的关键词也会拆分成中学
生能理解的程度来讲解。
我们的专业领域是宇
宙物理学，以解释宇宙中
的物理现象为使命。不止
是看几眼望远镜那么简单
，主要是用计算机模拟、
再现古老宇宙的样子。宇
宙最初诞生的第一代恒星
是什么样的，银河中心的
巨大黑洞是如何形成的…
…本书不断挑战这些谜题
，希望可以让大家津津有
味地读下去。
如果能让大家觉得“宇
宙竟然这么简单”“果然是
很有意思的”……那我作为
作者也会喜出望外。

本书是由日本的太空物理学家吉田直纪倾情创作的宇宙科普读物。
本书共分为五章，让你可以了解很多前沿宇宙知识，更新你的知识库，并且无论是语言还是内容都经过精心推敲，简明扼要。
宇宙知识脉络清晰，由浅入深，吸引读者阅读兴趣。同时书中对深奥的宇宙及近年的新发现和新学说讲解得通俗易懂。
书中搭配多幅插画，帮助理解书中的内容。

幼年时，我就被美丽
的星空深深吸引。小学高
年级时，父亲给我买了一
台天文望远镜。从那以后
，每逢晴天的夜晚，我都
会在自己家的阳台上，拿
出望远镜，眺望星空。眼
前闪烁的星辰，竟然位于
光速几万年才能到达的地
方，令我十分震撼。当时
一笔一画写下的天体观察
笔记，现在还爱惜地放在
手边。
我们人类从约4000年
前开始，就对宇宙的奥秘
充满了好奇，一点一点地
研究至今。终于，我们知
道了宇宙开始于“真空的
波动”，也看到了宇宙诞
生“仅仅”5亿年时的样子
，甚至飞往其他星球的移
民计划也不再是痴人说梦
。
尽管如此，我们所认
知到的也不过宇宙的5％
。可能有人会说：“怎么
才了解那么一点啊！”而
我作为研究人员，想到宇
宙还有那么多未解开的谜
团，就感到非常兴奋。住
在平平无奇的宇宙星系边
缘的我们，却在不断探索
宇宙的开端，这是多么不
可思议的事啊！
在研究宇宙的最前线
，有时是世界各国相互协
作，有时是在白热化地竞
争。在这当中，位于台风
眼的大概要属中国了吧。
201.3年以来，一流研究
论文的数量，中国遥遥领
先。2015年，中国的论
文数量占30％，位列第二
的美国占20％，相差高达
10％。德国、法国、英国
、日本等国家占比都不到
10％。
但是，日本学者的贡
献绝对不小。不仅有第五
章中介绍的东京大学名誉
教授柴昌俊成功检测出中
微子，还有像东京大学名
誉教授佐藤胜彦提出的“
暴涨宇宙论”等，发现和
构建了左右宇宙常识的理
论。
虽然没有中国和美国
那样庞大的预算，日本学
者也将以自己的智慧参与
宇宙的研究中。
亲爱的读者们如果能
读到这里，那么再看到关
于宇宙的新闻报道时，应
该会比以前更好理解它的
内容吧？通过阅读这本书
掌握的新知识，请一定讲
给你们的家人、朋友和同
学们听。这样，对宇宙感
兴趣的人就会一点点多起
来，没有比这更让人高兴
的事了。
关于宇宙的研究，归
根结底，是要了解“我们
从哪里来，要到哪里去”
。今后，想必世界各国的
研究机构还会不断涌现令
大家惊讶的新发现。我自
己也会继续探寻宇宙的精
髓，尽量更多地解开那些
宇宙之谜。
吉田直纪

月球上发现了冰？
我们在照片中看到的月球，似乎是一片寒冷干燥的不毛之地。这个天体上既没有水，也没有生命存在，像座死火山一样——这就是我们对月球的印象。
但最新的研究表明，月球内部可能仍存在熔化的地幔层，而且受地球引力的影响，月球内部现在还在持续升温。
2017年，日本的月球探测器“辉月姬”在月球地下发现了巨大的空洞。探测发现月球表面“风暴洋”中存在一个直径约50米、深度约50米的竖坑，正位于“马利厄斯丘陵”下方。使用电磁波调查后发现，地下还存在一个宽约100米、绵延50千米的空洞。研究指出，这个空洞可能是由过去火山活动中流动的熔岩形成的，空洞内部可能存在冰和水。
2018年，夏威夷大学和美国国家航空航天局（N．ASA）等团队通过分析印度探月航天器“月船1号”拍摄的画面，进一步确认了月球极地存在水冰。
许多国家都设想将来在月球上建立基地，如果能在月球表面采集到冰和水，这一构想实现的可能性将大大提高。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）也计划于2030年代进行月球探测，并使用从月球冰沉积物中提取的水产生的氢作为燃料。
一直以来被当作死火山一样的月球，其实可能是座活火山。这一下子引起了人们对月球的关注。
月球是地球唯一的卫星。人们曾经根据月亮的盈亏变化创造了历法。日本在1872年（明治5年）导人公历历法前，使用的就是按月亮盈亏计算的“旧历”（太阴历），将月亮开始出现的那天称为“初一”（朔），月亮变得几乎看不到了的那天作为月末，称为“晦”。
有句歇后语叫“月下提灯笼——空挂明”，比喻多此一举。在没有电灯的时代，满月的夜晚不提灯笼也能看清路，月亮在人们的生活中占据着重要的位置。
如今，我们越来越了解月球，比如知道了它的大小（直径约3474千米，约是地球的四分之一）和公转速度（约1千米每秒）等，但月球是如何诞生的，仍然是个谜。
关于月球的起源，有种种假说。比如，认为月球与地球同时诞生于距今约46亿年前的“兄弟说”，认为地球刚诞生时一部分分离出去形成了月球的“亲子说”，还有偶然靠近地球的一个小型天体被地球的引力俘获的“外来说”等，但一直以来都没有一个确切的答案。
以进化论闻名的查尔斯·达尔文（1809—1882）之子、英国天文学家乔治·达尔文（1845一1912），就曾于1879年提出了“亲子说”的一种——“分裂说”。他认为刚形成不久的地球在高速旋转中受离心力的作用，有一部分分裂了出去。
目前公认最接近真相的假说是“大碰撞说”。这一假说认为，刚诞生的地球受到一个叫“忒伊亚”的行星撞击，地球的一部分和这个天体的残骸聚集在一起形成了月球。
这一假说在1949年刚发表时并未引起太大关注，但20世纪70年代中后期至20世纪80年代中期突然得到了人们的广泛支持。这是因为科学家对阿波罗登月计划带回的月球岩石的分析有了新的进展。
1961年至1972年实施的阿波罗登月计划，带回了400千克的岩石。科学家经过多年的分析，发现月球的岩石与地球的岩石非常相似，由此首先否定了“外来说”：又因为月球表面存在受热痕迹，排除了“兄弟说”、“亲子说”和“分裂说”。
最新的计算机模拟研究认为，从天体撞击地球到月球形成，相隔时间可能还不到一个月。
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