まえがき 1 |
第1章 宇宙はどのように誕生したか-膨張する宇宙と力の統一 |
一 膨張する宇宙 12 |
ハッブルの発見 |
一般相対性理論が記述する宇宙 |
宇宙の始まり |
力の進化 |
コラム 素粒子とはなにか 17 |
二 インフレーション宇宙論 21 |
インフレーション宇宙論の誕生 |
宇宙の晴れ上がり |
温度のムラが意味すること |
三 宇宙を構成する物質 27 |
暗黒物質とダークエネルギー |
物質の起源 |
ダークエネルギーvs.時空の法則 |
四 宇宙の果てはどうなっているか 34 |
時間の果て |
宇宙の形 |
宇宙誕生についてどこまで理解したのか? |
宇宙の最後 |
膜宇宙論ダイジェスト 41 |
超弦理論の進展 |
次元はいくつ必要か |
膜宇宙 |
湾曲する余剰次元 |
私もあなたもホログラフィー? |
第2章 余剰次元はなぜ必要か-アインシュタインの夢から究極の理論へ 53 |
一 時空の理論 相対性理論 54 |
特殊相対性理論 |
一般相対性理論 |
アインシュタイン方程式 |
コラム 物理法則の美しさ 60 |
二 アインシュタイン方程式が予言したブラックホール 61 |
ブラックホールの発見 |
ブラックホールから抜け出せない |
ブラックホールはいかに形成されるか |
ブラックホール研究黄金時代 |
数値相対論の発展 |
タイムマシーンは可能か? |
コラム 時空の数学的表現 64 |
コラム 時空の特異点 68 |
三 余分な空間 75 |
アインシュタインの夢 |
なぜ余分な空間は必要か |
余剰次元方向に運動する粒子 |
余剰次元のサイズと力の法則 |
万有引力の法則の検証 |
四 ひもから膜へ 84 |
粒子は「ひも」で記述される? |
膜の登場 |
第3章 究極の理論が描く最新の時空像-ブレーンワールドの登場 89 |
一 エネルギー砂漠 90 |
階層性問題とエネルギー砂漠 |
宇宙の過去はどこまで見えるか |
砂漠のない世界はあるのか |
二 膜世界の登場 97 |
三人組のアイデア |
物体間に働く力 |
軽い膜世界 |
三 地上でブラックホールをつくる? 102 |
ブラックホールができるためには |
地上でつくるブラックホール |
生成されたブラックホールの運命 |
高次元ブラックホール |
回転ブラックホールの対称性 |
コラム ヒッグス粒子、超対称粒子の探索 108 |
コラム 高次元ブラックホール唯一性定理 116 |
四 湾曲する余剰次元 118 |
膜によって余剰次元は曲がる |
無限に広がった余剰次元空間 |
砂漠のない世界再考 |
超弦理論版湾曲余剰次元模型 |
複雑な現象をいかにとらえるか |
第4章 宇宙の新世界-ブレーン宇宙論へ 125 |
一 独自の発展を遂げた日本の相対論研究 126 |
コラム アインシュタイン方程式の解 130 |
二 膨張する膜宇宙 131 |
膜宇宙の膨張をどう扱うか |
おもちゃの模型 |
ケンブリッジにおける膜宇宙論 |
膜宇宙論の土台固め |
三 膜宇宙とブラックホール 137 |
余剰次元を伝わる重力 |
暗黒輻射 |
ブラックホール論争 |
おもちゃのブラックホール |
膜宇宙の衝突による宇宙の創成 |
コラム 膜上の重力方程式の導出法の概略 139 |
コラム タイムマシーン再考 149 |
四 多様な余剰次元、多様な宇宙 151 |
余剰次元はいくつ必要か |
超弦理論はインフレーションを説明できるか? |
コラム ダークエネルギー問題に挑む 157 |
第5章 身近な余剰次元-究極理論はすぐそこに 159 |
一 マルダセナの予想 161 |
ホログラフィー |
なぜホログラフィー |
そもそもブラックホールに端を発する? |
二 マルダセナの予想の応用と一般相対性理論の役割 167 |
膜技術 |
一般相対性理論の普及 |
三 予想できない今後の展開 171 |
ダークエネルギー問題 |
今後の展開 |
参考図書 177 |
あとがき 179 |
まえがき 1 |
第1章 宇宙はどのように誕生したか-膨張する宇宙と力の統一 |
一 膨張する宇宙 12 |