本表彙整書中出現的關鍵物理學名詞，依英文字母排序。中文翻譯為主，括號內附原文以便對照。

A#

  • 絕對零度（Absolute zero）：可能存在的最低溫度，在此溫度下物質不含熱能
  • 加速度（Acceleration）：物體速度變化的速率
  • 人擇原理（Anthropic principle）：「我們看到的宇宙是這樣，是因為若它不是這樣，我們就不會在這裡觀察它」
  • 反粒子（Antiparticle）：每種物質粒子都有對應的反粒子。粒子與其反粒子相撞時，兩者都會湮滅，只留下能量
  • 原子（Atom）：普通物質的基本單位，由微小的核（含質子與中子）與環繞核運行的電子組成

B#

  • 大霹靂（Big bang）：宇宙開端的奇點
  • 大塌陷（Big crunch）：宇宙終結的奇點
  • 黑洞（Black hole）：時空中的一個區域，重力強到任何東西（包括光）都無法逃離

C#

  • 座標（Coordinates）：用於指定空間與時間中某點位置的數字
  • 宇宙常數（Cosmological constant）：愛因斯坦引入的數學項，用以賦予時空一種內建的膨脹傾向
  • 宇宙學（Cosmology）：研究整個宇宙的學問

D#

  • 暗物質（Dark matter）：存在於星系、星系團甚至星系團之間的物質。無法直接觀測，但可由其重力效應偵測。宇宙質量可能高達 90% 是暗物質
  • 對偶性（Duality）：表面上不同的理論之間的對應關係，最終得出相同的物理結果

E#

  • 愛因斯坦—羅森橋（Einstein-Rosen bridge）：連接兩個黑洞的細時空管道。另見「蟲洞」
  • 電荷（Electric charge）：粒子的一種屬性，使其與帶同性電荷的粒子相斥、與帶反性電荷的粒子相吸
  • 電磁力（Electromagnetic force）：帶電粒子之間的力；四種基本力中第二強
  • 電子（Electron）：帶負電、繞原子核運行的粒子
  • 電弱統一能量（Electroweak unification energy）：能量約 100 GeV 以上時，電磁力與弱核力的差別消失
  • 基本粒子（Elementary particle）：被認為不可再分割的粒子
  • 事件（Event）：時空中的一點，由時間與位置共同確定
  • 事件視界（Event horizon）：黑洞的邊界

F#

  • 場（Field）：遍佈整個空間與時間的存在；與「在某時只存在於某點」的粒子相對
  • 頻率（Frequency）：波每秒完整振盪的次數

G#

  • 伽瑪射線（Gamma rays）：波長極短的電磁射線，由放射衰變或基本粒子的碰撞產生
  • 廣義相對論（General relativity）：愛因斯坦的理論，基於「科學定律對所有觀察者皆相同（不論其運動狀態）」的觀念。將重力解釋為四維時空的曲率
  • 測地線（Geodesic）：兩點之間最短（或最長）的路徑
  • 大統一理論（Grand unified theory，GUT）：把電磁力、強核力、弱核力統合的理論

L#

  • 光秒、光年（Light-second / Light-year）：光在 1 秒（或 1 年）內行進的距離

M#

  • 磁場（Magnetic field）：負責磁力的場，現已與電場一起納入電磁場
  • 質量（Mass）：物體中物質的量；亦即其慣性，或抵抗加速的能力
  • 微波背景輻射（Microwave background radiation）：來自高熱早期宇宙的輻射，因紅移巨大，今天看到的不是光，而是波長約幾公分的微波

N#

  • 中微子（Neutrino）：極輕的粒子，僅受弱核力與重力影響
  • 中子（Neutron）：與質子非常相似但不帶電，約佔多數原子核中粒子的一半
  • 中子星（Neutron star）：超新星爆炸後，恆星核心崩塌成中子的緻密狀態，留下的冷卻恆星
  • 無邊界條件（No-boundary condition）：宇宙是有限但沒有邊界的觀念
  • 核融合（Nuclear fusion）：兩個原子核相撞並結合成單一較重原子核的過程
  • 原子核（Nucleus）：原子的中心部分，僅由質子與中子組成，由強核力結合在一起

P#

  • 粒子加速器（Particle accelerator）：使用電磁體加速帶電粒子、賦予它們更多能量的機器
  • 相位（Phase）：在指定時間，波在其週期中的位置；衡量它是處於波峰、波谷或之間
  • 光子（Photon）：光的量子
  • 普朗克量子原理（Planck’s quantum principle）：光（或任何古典波）只能以離散量子的形式發出或吸收，每個量子的能量與其頻率成正比、與波長成反比
  • 正電子（Positron）：電子的（帶正電）反粒子
  • 比例（Proportional）：「X 與 Y 成正比」表示 Y 乘以任意數時，X 也乘以同樣的數；「X 與 Y 成反比」表示 Y 乘以任意數時，X 除以該數
  • 質子（Proton）：與中子非常相似但帶正電，約佔多數原子核中粒子的一半

Q#

  • 量子力學（Quantum mechanics）：基於普朗克量子原理與海森堡不確定性原理發展的理論
  • 夸克（Quark）：（帶電的）基本粒子，受強核力作用。質子與中子各由 3 個夸克組成

R#

  • 雷達（Radar）：使用脈衝無線電波偵測物體位置的系統，方法是測量單一脈衝抵達物體並反射回來所需的時間
  • 放射性（Radioactivity）：一種原子核自發衰變為另一種原子核
  • 紅移（Red shift）：來自遠離我們的恆星之光，因都卜勒效應變紅的現象

S#

  • 奇點（Singularity）：時空中時空曲率（或其他物理量）變成無限大的一點
  • 時空（Space-time）：四維空間，其上的點為「事件」
  • 空間維度（Spatial dimension）：三個維度之一——任何不是時間維度的維度
  • 狹義相對論（Special relativity）：愛因斯坦的理論，基於「科學定律對所有觀察者皆相同（不論其運動狀態）」的觀念，前提是不涉及重力現象
  • 光譜（Spectrum）：構成波的各成分頻率。太陽光譜的可見部分可在彩虹中看到
  • 弦論（String theory）：把粒子描述為「弦上的波」的物理理論。弦有長度，但沒有其他維度
  • 強核力（Strong force）：四種基本力中最強、作用範圍最短的。把夸克束縛在質子與中子內，並把質子與中子束縛在一起形成原子

U#

  • 不確定性原理（Uncertainty principle）：海森堡提出的原理——不可能同時精確得知粒子的位置與速度；測得越精確的一方，另一方就越不精確

V#

  • 虛粒子（Virtual particle）：在量子力學中，無法被直接偵測，但其存在有可測量效應的粒子

W#

  • 波—粒二象性（Wave/particle duality）：量子力學中的概念——波與粒子之間沒有真正的區別；粒子有時表現得像波，波有時表現得像粒子
  • 波長（Wavelength）：波上相鄰兩個波谷或兩個波峰之間的距離
  • 弱核力（Weak force）：四種基本力中第二弱（僅次於重力），作用範圍很短。作用於所有物質粒子，但不作用於力傳遞粒子
  • 重量（Weight）：重力場對物體施加的力；與質量成正比但不相同
  • 蟲洞（Wormhole）：連接宇宙中相距遙遠區域的細時空管道。蟲洞也可能連接平行宇宙或子宇宙，並可能提供時間旅行的可能性
Backward 結語