第一章 中国古代和古希腊时代的天文观测 1
第1节 圭表与历法 1
第2节 肉眼观测异常天象 6
第3节 从漏水转浑天仪到水运仪象台 8
第4节 郭守敬的天文观测和《授时历》的问世 11
第5节 阿利斯塔克的天文测量 14
第6节 埃拉托色尼对地球周长的测定 18
第7节 中国古代与古希腊的天文观测的比较 20
第二章 第谷的天文观测和开普勒三定律的发现 22
第1节 第谷的天文观测 22
第2节 三种宇宙体系 31
第3节 第谷和开普勒的合作 36
第三章 望远镜天文学的开创和前期发展 47
第1节 伽利略开创望远镜天文学 47
第2节 一些其他早期的天文发现 59
第3节 消除色差祸害 66
第4节 恒星有多远？ 71
第四章 太阳系疆域的扩大 76
第1节 提丢斯-波得定则的预言 76
第2节 天王星的发现 78
第3节 小行星的发现 80
第4节 海王星的发现 86
第5节 冥王星的发现 91
第五章 赫歇尔数星星 96
第1节 赫歇尔一家的故事 96
第2节 银河与恒星世界的结构 110
第3节 赫歇尔的恒星计数和银河系概念的初步确立 114
第六章 天体的照相术和分光术 118
第1节 从天体照相术的发明谈起 118
第2节 破译星光密码 123
第七章 爱因斯坦的引力波理论与脉冲双星的观测 134
第1节 爱因斯坦生平 134
第2节 爱因斯坦的科学成就 138
第3节 引力波 144
第4节 脉冲双星的观测 147
第八章 射电天文技术 153
第1节 意外发现的星际电波 153
第2节 红移惊人的类星体 161
第3节 疯狂自转的脉冲星 169
第4节 宇宙微波背景辐射 179
第九章“阿波罗”探月 189
第1节 探测月球开始了 189
第2节“阿波罗”探月工程 192
第3节 月球上的自然资源 198
第4节 月球上的特殊环境资源 203
第5节 中国的“嫦娥”工程简介 204
第十章 火星上的生命之谜 207
第1节 火星概貌 208
第2节 火星的早期观测和关于“火星人”的传闻 211
第3节 火星的空间探测 218
第4节 关于火星上是否存在生命的新话题 224
第十一章X射线揭露黑洞的秘密 229
第1节 天空的贪婪怪兽——黑洞 229
第2节 天体的电磁辐射与大气窗口 238
第3节X射线天文学的兴起和发展 241
第4节X射线天文学探测黑洞的成果 246
第5节 贾科尼的贡献 248
第十二章 宇宙在膨胀，膨胀在加速 251
第1节 字宙观念的演变 252
第2节 河外星系的认证 254
第3节 哈勃定律的发现和宇宙膨胀的确认 260
第4节 现代宇宙学说的发展 262
第5节 宇宙加速膨胀的发现 267