Автор книги - Тулио Редже – известный итальянский физик-теоретик. В книге нашли отражение представления теории относительности и космологии, астрофизики и физики атомного ядра и элементарных частиц, понятия сверхтекучести, сверхпроводимости и энтропии. Одна глава состоит из коротких очерков о великих ученых – Галилее, Максвелле, Эйнштейне и Геделе. Последняя глава – фантастический рассказ о том, как один «изобретатель» построил «вечный двигатель», и о психологической травме, которую пережили бы профессиональные ученые, если бы такое невозможное событие произошло.

Предисловие редактора перевода	1
Предисловие автора к русскому изданию	2
Предисловие к итальянскому изданию	2
Глава 1. Относительность и космология	3
1. Относительность: вводные замечания	3
Принцип относительности Галилея	3
Опыт Майкельсона и Морли	3
Принцип относительности Эйнштейна	4
Кажущиеся парадоксы	4
Эквивалентность массы и энергии	5
Принцип эквивалентности	6
Кривизна пространства	6
Развитие общей теории относительности	7
2. Парадокс близнецов	7
3. Свет и гравитация	9
Принцип эквивалентности	9
Искривление луча света гравитационным полем	9
Гравитация влияет на течение времени	10
В черной дыре	11
4. Черные дыры	11
Предвидение Лапласа	11
Вклад общей теории относительности	12
Течение времени рядом с черной дырой	12
5. Взгляд на Вселенную	12
Галактики	13
В центре галактик	13
Черные дыры превращают массу в энергию	14
6. Гравитационные линзы	14
Квазары	14
Эффект линзы	15
Другие наблюдательные данные о галактических линзах	15
7. Введение в космологию	15
Космические масштабы	16
Космологический принцип	16
Расширение Вселенной	17
Искривление Вселенной	17
Вслед за началом	18
8. Большой взрыв	18
Парадокс Ольберса 18
Закон Хаббла	19
Интуитивные модели расширения Вселенной	19
Недостающая масса	20
Хроника первых миллионов лет	20
Реликтовое излучение	21
Роль дейтерия	21
Образование галактик	22
Замкнута или открыта Вселенная?	22
9. Нейтрино и космология	22
Нейтрино	23
Имеют ли нейтрино массу?	23
Реликтовые нейтрино	23
10. Космический корабль будущего	24
Проект «Орион»	24
Другие варианты запуска космического корабля	25
Что увидели бы астронавты?	25
Течение времени	26
Глава 2. Астрофизика и Солнечная система	26
1. Образование Солнечной системы	26
Теории прошлого	27
Рождение Солнца	27
Образование планет	27
2. Введение в астрофизику	28
Состав Солнца	28
Эволюция Солнца	29
Магнитное поле	29
Классификация звезд	29
Самые близкие к нам звезды	30
3. Сверхновые	30
«Звезда-гостья», появившаяся в 1054 г	30
Эволюция звезд	31
Гравитационный коллапс	31
Пульсары	32
Локальные эффекты, связанные со сверхновыми	32
4. Юпитер и Сатурн	32
Состав Юпитера	32
Несостоявшаяся звездам33
Конвективные движения	33
Красное Пятно	33
Спутники Юпитера	34
Открытие колец Сатурна	34
Состав и структура колец Сатурна	34
Существует ли жизнь на газовых гигантах Солнечной системы?	35
5. Человек на Луне	35
Глава 3. О современной физике	37
1. Вводные замечания	37
Предмет физики	37
Пределы применимости физики Ньютона	37
Электромагнитные и ядерные силы	38
Гравитоны, фотоны, и пионы	38
Дуализм волна – частица	39
2. Квантование	40
Механика	40
Модель атома Резерфорда	40
Модель Бора	40
Квантование орбит	41
3. Соотношение неопределенности	41
Корпускулярная природа света	42
Наблюдение электронов	42
Соотношение неопределенности	42
Волновая формулировка квантовой механики	43
Замечания по поводу вероятностной интерпретации	43
4. В глубь атома	44
Еще об атоме водорода	44
Сложные атомы	44
Периодическая система Менделеева	45
Принцип запрета Паули	45
Оболочечная структура и химические свойства	45
5. Ядерные силы	46
Атомы	46
Фотоны	46
Вероятностное описание	46
Ядра и ядерные реакции	47
Деление	47
Мезоны Юкавы	48
Частицы и античастицы	48
6. Элементарные частицы	48
Семейства частиц	48
SU-3-симметрия	49
Кварки	49
Глюоны	50
Критика понятия элементарности	50
Слабые взаимодействия	50
Нарушение симметрий	51
Значение сил разных типов	51
Нарушение симметрии относительно инверсии времени	51
Обращение времени в космологии	51
7. На пути к единой теории?	52
Вклад Эйнштейна	52
Гауссова кривизна	53
Кривизна и материя	53
Параллельный перенос Леви-Чивита	54
Теория Вейля	54
8. Сверхтекучесть	55
Газ гелий	55
Роль соотношения неопределенности	56
Сверхтекучесть	56
Статистика Бозе-Эйнштейна	56
Взаимодействие между атомами гелия	57
Волны и фононы	57
Вихри и вязкость	58
Эффект фонтанирования	58
9. Сверхпроводимость	59
Открытие сверхпроводимости	59
Механизм проводимости	59
Механизм сверхпроводимости	59
Эффекты Мейснера-Оксенфельда	60
10. Энтропия	61
Начала термодинамики	61
Смысл энтропии	61
Локальное уменьшение энтропии	61
Энергетическая проблема	62
Гипотеза Пригожина	62
Глава 4. К портретам ученых	63
1. Галилео Галилей	63
2. Джеймс Кларк Максвелл	63
3. Альберт Эйнштейн	65
4. Курт Гедель	68
Глава 5. Невероятная история: открытие вечного движения	70