目次

第1章　人はどのようにして宇宙を見ているのか？
1-1　「波長の違いで見え方が違う」って？―宇宙を見る目
1-2　何を使えば、何が見えるのか？―電磁波の分類はエネルギーがポイント
1-3　電磁波の壁を破るニュートリノ、重力波とは？―ニュートリノ天文学、重力波天文学
1-4　「見える」「見えない」の違いはどこにある？―電磁波の相互作用
1-5　マイクロ波が「宇宙の化石時代」を初めて捉えた―宇宙マイクロ波背景放射（CMB）

第2章　ニュートリノと重力波が「宇宙の謎」を解き明かす
2-1　ニュートリノなら、何が見えるのか？―電磁波では永遠に見えない世界
2-2　重力波では何をどこまで見られるのか？―ブラックホールの事象の地平線
2-3　重力波が「宇宙の誕生」を見る手がかりになる―宇宙開闢の1秒に迫る
2-4　ニュートリノはどこに存在するのか？―“火の玉” 宇宙を撮影する
2-5　重力波で宇宙初期の何が見えるのか？―大統一理論
2-6　宇宙初期の重力波をどう捉えるのか？―シグナルに対する感度
2-7　太陽、超新星、人体…起源の異なるニュートリノ―エネルギーの違い

第3章　幽霊粒子「ニュートリノ」の正体
3-1　幽霊粒子のニュートリノ―パウリの予言
3-2　ニュートリノは「素粒子」の１つ―究極の17物質
3-3　宇宙初期には「反世界」があった？―反粒子の存在
3-4　電子とニュートリノとは“ペア”の関係―３世代のニュートリノ
3-5　ニュートリノはどこから生まれてくるか（1）―太陽ニュートリノ
3-6　ニュートリノはどこから生まれてくるか（2）―大気ニュートリノ
3-7　ニュートリノはどこから生まれてくるか（3）―加速器ニュートリノと原子炉ニュートリノ

第4章　ニュートリノ天文学で、宇宙の「ダーク世界」を読み解く
4-1　右巻きニュートリノ、左巻きニュートリノ―スピンとは何か？
4-2　フェルミ粒子とボース粒子を入れ替える―超対称性
4-3　質量はどこから来たのか、という謎―ヒッグス機構
4-4　ヒッグス機構だけでは質量を説明できない―陽子の重さの秘密
4-5　「カイラル対称性の破れ」が質量を生む？―陽子、中性子、パイ中間子の質量の起源
4-6　恒星の進化や銀河形成のメカニズムが見える―リアルタイムな観察
4-7　カミオカンデがニュートリノを捉えた！―超新星1987Aの爆発
4-8　カミオカンデはどのようにしてニュートリノを捕まえたのか？―地下１０００ｍ、超純水
4-9　世界で進んでいる変わり種の施設―ガズークス計画、アイスキューブ

第5章　なぜ、「ニュートリノ振動」なぜ、「ニュートリノ振動」
5-1　暗黒物質と暗黒エネルギーという不気味な存在―ダークマター、ダークエネルギー
5-2　ダークマターの正体はニュートリノ？―軽すぎるニュートリノ
5-3　なぜ、地下深くでニュートリノ観測をするのか？―ミュー粒子の排除
5-4　ピラミッドの内部さえ透視する技術―ミューオグラフィ
5-5　「ニュートリノ振動」でニュートリノが変異した！―梶田博士の大発見
5-6　ニュートリノ振動は波の重ね合わせ―「うなり」に相当する現象
5-7　電子型がミュー型のニュートリノに変わる―太陽ニュートリノのMSW効果
5-8　ニュートリノの理論計算と実測値の食い違い―太陽ニュートリノ問題
5-9　地球誕生の謎をニュートリノで探る―ニュートリノ地球物理学の誕生

第6章　ニュートリノが「新しい素粒子物理学」を拓く
6-1　ミクロの素粒子研究が、マクロ宇宙を解明する―ウロボロスの蛇
6-2　物理学は宇宙のどこでも通じるサイエンス―宇宙の時間を遡る
6-3　なぜ、反粒子は宇宙から消えたのか？―正のバリオン、反バリオン
6-4　なぜ、反物質の世界はどこにもないのか？―バリオン数生成の問題
6-5　なぜ、現在は存在しない反粒子を「昔はあった」といえるのか―未知のCP対称性の破れ
6-6　量子論に特殊相対性理論を組み込む―ディラックの海
6-7　何がニュートリノに質量を与えたのか？―柳田のシーソー機構
6-8　数式で「質量」を与えるメカニズムを考える―シーソーメカニズムの優位性
6-9　「反粒子が消えた謎」の新しい解釈―レプトジェネシスの考え
6-10　CPの破れが、ニュートリノに残っている可能性―統一理論の候補
6-11　再び問う、ニュートリノはダークマターになれるか？―相次ぐ発見と否定
6-12　ダークマターの重さはどのくらいなのか？―1keV～10keV
6-13　アイスキューブで発見された超高エネルギー―PeVニュートリノ

第7章　重力波をどのようにして捉えるのか？
7-1　重力波を伝えるのは時空自身―アインシュタイン「最後の宿題」.
7-2　天体のイベントと宇宙誕生時の様子を知る―重力波検出の意味
7-3　ブラックホールの質量が消えてエネルギーになった！―重力波の検出の方法
7-4　ブラックホールの質量が消えてエネルギーになった！―重力波の検出の方法
7-5　世界の重力波施設を見る―LIGOのしくみ

第8章　重力波、ついに直接観測で発見！
8-1　「宇宙誕生」の情報をもたらす重力波―インフレーション理論.
8-2　力波は1年に9～240個ぐらい見つかる ―重力波をグラフで読みとく（1）
8-3　ブラックホールの質量、距離を推定する ―重力波をグラフで読みとく（2）
8-4　3つの天体イベントを比較する―重力波をグラフで読みとく（3）
8-5　重力波で見つかったブラックホールの異常さ―巨大ブラックホール
8-6　本物の重力波か、偽モノなのか？―ノイズ、事前シミュレーション、国際協力
8-7　ついに中性子星同士の合体の重力波を検出―マルチメッセンジャー天文学の幕開け
8-8　中性子星から出た「光」の解釈―金、白金、レアアースの起源

第9章　見えなかった宇宙をこじあける「重力波天文学」
9-1　精密なCMB観測を用いた間接的な検証―Ｂ-モード偏光の渦巻パターン
9-2　インフレーション起源の重力波を直接捉える―DECIGO（デサイゴ）のミッション
9-3　パルサータイミングを用いた間接観測―四重極成分の検出
9-4　その他の初期宇宙の重力波―宇宙背景重力波
9-5　初期宇宙起源の背景重力波を発見か？―NANOGravの衝撃 !
9-6　近い将来への5つの期待―著者の予想