Czym jest ciemna energia? Jakie obiekty lub cząstki tworzą ciemną materię? Skąd wiadomo, że wszechświat składa się głównie z ciemnej materii i jest wypełniony ciemną energią? Z czego składa się wszechświat? Jeszcze nie tak dawno fizycy sądzili, że dobrze znają odpowiedź na to pytanie, i że potrafią dokładnie zidentyfikować wszystkie obiekty, które dają swój wkład do całkowitej masy wszechświata. Problem pojawił się wtedy, gdy obserwacje astronomiczne dostarczyły dowodów na obecność znacznych ilości dodatkowej, niewidocznej materii i na przyspieszenie ekspansji wszechświata rozpychanego tajemniczą energią, która jest równoważna masie. Po przeprowadzeniu wstępnych oszacowań okazało się, że wszystkie znane do tej pory postaci materii to tylko wierzchołek gigantycznej góry lodowej. Co znajduje się pod powierzchnią wody? Odpowiedź na to pytanie zawarta jest na kartach tej książki. [Copernicus Center Press, 2014]

Prehistoria zagadnienia ; Płaskie krzywe rotacji ; Galaktyczne halo ; Lokalna i globalna ciemna materia ; Soczewkowanie grawitacyjne ; Zmodyfikowana dynamika Newtonowska ; Parametr Ω ; Ciemna energia ; Przyspieszenie ekspansji wszechświata ; Stała kosmologiczna czy kwintesencja? ; Ciemna energia a niejednorodne modele kosmologiczne ; Ciemna materia a struktury wielkoskalowe wszechświata ; Kandydaci: barionowa ciemna materia ; Kandydaci: egzotyczna ciemna materia ; Neutrina ; Aksony ; WIMP-y ; Cząstki supersymetryczne ; Neutrina sterylne ; Ciąg dalszy nastąpi.

I. EWOLUCJA WSZECHŚWIATA: Tajne stowarzyszenie ciemnej materii ; Odkrycie ciemnej materii ; Wielkie pytania ; Niemal sam początek: dobre miejsce, by zacząć ; Narodziny galaktyki. II. AKTYWNY UKŁAD SŁONECZNY: Meteoroidy, meteory i meteoryty ; Krótkie, błyskotliwe życie komet ; Na krawędzi Układu Słonecznego ; Życie w zagrożeniu ; Szok i przerażenie ; Masowe wymieranie ; Koniec dinozaurów ; Życie w przyjaznej strefie ; Historia lubi się powtarzać ; Wybijanie komet z obłoku Oorta. III. TOŻSAMOŚĆ CIEMNEJ MATERII: Materia niewidzialnego świata ; Co zrobić, żeby widzieć w ciemnościach? ; Towarzyska ciemna materia ; Prędkość ciemności ; W poszukiwaniu ciemnego dysku ; Ciemna materia a uderzenia komet.

Przedmowa i podziękowania ; I. Wprowadzenie: 1. Kosmologia jako nauka i jej filozofia: 2. Zarys ogólny ; II. Jednorodny Wszechświat: 1. Zasada kosmologiczna Einsteina ; 2. Pierwsze dowody na niejednorodność ; 3. Pierwsze dowody na jednorodność: izotropia ; 4. Pierwsze dowody na jednorodność: ; 5. Wszechświat jako stacjonarny proces losowy ; 6. Wszechświat fraktalny ; 7. Uwagi końcowe ; III. Modele kosmologiczne: 1. Odkrycie relatywistycznego rozszerzającego się Wszechświata ; 2. Relatywistyczna kosmologia Wielkiego Wybuchu ; 3. Kosmologia stanu stacjonarnego ; 4. Doświadczalna weryfikacja kosmologii stanu stacjonarnego ; 5. Nieempiryczna ocena modelu Wielkiego Wybuchu ; 6. Empiryczna ocena modelu Wielkiego Wybuchu ; 7. Uwagi końcowe ; IV. Promieniowanie tła i lekkie pierwiastki: 1. Promieniowanie termiczne w rozszerzającym się Wszechświecie ; 2. Scenariusz Gamowa ; 3. Wytworzenie helu i deuteru ; 4. Źródła promieniowania mikrofalowego ; 5. Pomiar widma natężenia CMB ; 6. Nukleosynteza i gęstość materii barionowej ; 7. Dlaczego kosmologię Wielkiego Wybuchu odkryto na nowo? ; V. Jak powstała struktura kosmiczna: 1. Scenariusz niestabilności grawitacyjnej ; 2. Scenariusze ; 3. Uwagi końcowe ; VI. Nieświecąca materia: 1. Gromady galaktyk ; 2. Grupy galaktyk ; 3. Krzywe rotacji galaktyk ; 4. Stabilność galaktyk spiralnych ; 5. Istnienie nieświecącej materii ; 6. Jaka jest natura nieświecącej materii? ; VII. Niebarionowa ciemna materia: 1. Gorąca ciemna materia ; 2. Zimna ciemna materia ; VIII. Wiek obfitości modeli kosmologicznych: 1. Dlaczego CMB jest tak gładkie? ; 2. Kontrprzykład: CDM ; 3. CDM i powstawanie struktury ; 4. Wariacje na temat ; 5. Jak to wszystko do siebie dopasować? ; IX. Rewolucja w latach 1998-2003: 1. Relacja między przesunięciem ku czerwieni a jasnością ; 2. Anizotropia temperatury CMB ; 3. Co się wydarzyło na przełomie stuleci ; 4. Przyszłość kosmologii fizycznej ; X. Natura badań naukowych: 1. Technika ; 2. Czynnik ludzki ; 3. Drogi, którymi nie poszliśmy ; 4. Socjologia nauki.