引言 5
第1章 银河系 太空中的旋涡 5
1.1我们的星系家园 6
1.2丈量银河系 7
探索1-1早期“计算机” 12
1.3银河系结构 14
1.4银河系形成 17
1.5银河系的旋臂 19
探索1-2密度波 22
1.6银河系的质量 23
1.7银河系中心 27
章节回顾 31
第2章 星系 宇宙的基本成分 35
2.1星系的哈勃分类 36
2.2星系在太空的分布 43
2.3哈勃定律 47
详细说明2-1相对论红移和回溯时间 50
2.4活动星系核 50
2.5活动星系的中央引擎 58
章节回顾 63
第3章 星系和暗物质 宇宙的大尺度结构 67
3.1宇宙中的暗物质 68
3.2星系碰撞 71
3.3星系的形成与演化 73
探索3-1斯隆数字化巡天 79
3.4星系中的黑洞 80
3.5大尺度上的宇宙 84
章节回顾 91
第4章 宇宙学 大爆炸和宇宙的命运 95
4.1最大尺度上的宇宙 96
4.2膨胀的宇宙 98
4.3宇宙的结局 101
4.4空间的几何学 103
详细说明4-1弯曲的空间 105
4.5宇宙会永远膨胀吗？ 106
4.6暗能量和宇宙学 108
探索4-1爱因斯坦和宇宙学常数 109
4.7宇宙微波背景 111
章节回顾 113
第5章 早期宇宙 回到时间的起源 117
5.1回到大爆炸 118
5.2宇宙的演化 121
探索5-1关于基本力的更多知识 122
5.3原子核和原子的形成 125
5.4暴胀的宇宙 128
5.5宇宙中结构的形成 133
5.6宇宙结构和微波背景 135
章节回顾 139
第6章 宇宙中的生命 我们是孤独的吗？ 143
6.1宇宙演化 144
探索6-1病毒 145
6.2太阳系中的生命 150
6.3银河系中的智慧生命 152
6.4寻找外星智慧 157
章节回顾 161
附录 164
附录1科学计数法 164
附录2天文测量 165
附录3表格 166
检查题答案 171
概念自测答案 173
图片/文字授权 174
星图 177
教学支持申请表 187