Isso é Invasores do Infinito do próprio John W. Campbell. Todos os eventos e invenções que você mencionou - incluindo a taça gigante de "matéria artificial" - estão na história.
O livro foi publicado em 1961, mas foi originalmente em Amazing Stories Quarterly em 1932! (Eu nunca comparei as duas versões, mas eu ficaria chocado se a versão de 1961 não fosse uma reescrita da versão de 1932, como é decididamente melhor escrita do que era comum em Amazing no início dos anos 30. Uma verificação rápida não encontra nenhuma discussão online sobre isso.)
Este é o terceiro romance da série "Arcot, Wade e Morey" que começou com The Black Star Passes e seguido por The Island of Space . Eles são realmente bons exemplos do melhor do SF de superciência dos anos 30.