第一篇 引力与光 1
第1章 首批硕果 2
最幸运的人 2
行星对太阳的“欲望” 6
预言“不可见世界”的两位先驱 7
力场 11
光的简史：从古代到麦克斯韦 12
麦克斯韦的光 18
第2章 相对论 20
波动说的疑难 20
运动与静止 21
枪手与火车 22
以太 22
不公正的比赛 23
狭义相对论 24
理论即将诞生 26
光的纺线 27
时间游戏 34
相对论炸弹 40
第3章 弯曲时空 44
等效原理 44
思想实验 47
新惯性 48
宇宙高尔夫球场 51
弯曲几何 52
几何与物质 55
柔软的光 57
爱因斯坦方程 58
检验广义相对论 61
水星近日点进动 63
光谱红移 65
理论的魔法 68
第二篇 火中凤凰 71
引言 72
第4章 烽火岁月志 75
阴影之女：恒星的诞生 75
火的抗争 78
生命之路漫漫 83
红色的赞美诗 86
第5章 灰烬与钻石 91
行星状星云 92
画家的调色板 93
白矮星之园 94
简并物质 96
白矮星揭秘 98
热与冷 99
结晶之年 100
闪耀的明天 101
第6章 超新星 104
巨型“洋葱头” 104
中子化 106
爆发 108
观察超新星 110
历史上的超新星 113
一颗星的证认 114
文艺复兴时期的超新星 116
盛宴的残渣 119
危险关系 122
麦哲伦云里的超新星 124
第7章 脉冲星 127
空中灯塔 128
更极端的星体 130
呼喊与细语 132
超新星与脉冲星 135
磁星 136
星之黑暗 137
空中旋转冠军 141
带行星的脉冲星 143
脉冲双星的大贡献 145
星震 148
中子星内部 149
致密物质的奥秘 150
第8章 奇异星 153
原子核内部：夸克 153
一袋珠子 154
奇异物质的创生 155
如何分辨出奇异星？ 158
重力真空星 160
第9章 引力胜利了 163
γ射线暴 166
银河系外的闪光 168
来自余辉的证据 170
极超新星 171
2003年3月29日事件 173
短暂的气息 174
关于γ射线对雏菊行为的影响 177
总结 178
第三篇 光的消逝 179
第10章 虚幻的地平线 180
史瓦西解 180
魔圈 181
不可见星的重现 183
比你想象的更黑暗 186
光被囚禁 188
事件视界 192
胆大妄为的宇航员 194
冻结的时间 195
夜幕在外 197
颠倒的世界 199
第11章 落入漩涡 201
克尔黑洞 201
极端黑洞 202
宇宙大旋涡 205
奇异环 208
带电黑洞 208
黑洞无毛 210
第12章 照明 212
照明问题 212
弯曲时空的光学 214
正面和反面 215
给黑洞“拍照” 217
往黑洞的航线 220
引力透镜 222
第13章 地图技巧 225
黑洞与白洞 225
“嵌入”技巧 226
虫洞 227
克鲁斯卡技巧 232
原初白洞 236
彭罗斯技巧 239
窄门 241
时间机器 245
引力奇点 248
宇宙监督假设 249
量子引力 250
第14章 黑洞机器 252
热力学 252
黑洞动力学 254
黑洞变成能源 256
黑洞发电机 257
黑洞激光 259
第15章 量子黑洞 261
会缩小的黑洞 261
隧道 262
真空极化 263
黑洞是黑体 265
引力不稳定性 267
声学黑洞 268
上帝耍人 269
熵的悖论 270
黑洞电脑 273
第16章 泡沫、圈、弦与洞 279
泡沫 281
圈 283
从弦到膜 287
重温黑洞 294
第四篇 光的复归 297
四种类型的黑洞 298
第17章 微型黑洞 299
原初团块 299
碰撞中的世界 300
短暂的生涯 301
临终尖叫 302
人造黑洞 303
第18章 孤立黑洞 306
第19章 X星动物园 311
出双入对的幽灵 311
多普勒移动 312
飞行的天文台 314
X射线脉冲星 316
X射线暴源 318
寻找珍稀品种 323
称量恒星 324
黑天鹅 325
恶魔的辩护人 326
十八人俱乐部 327
黑洞的孪生兄弟是不是黑洞？ 330
旋转黑洞的印记 331
银河之星 334
微类星体 335
第20章 中型黑洞 338
第21章 巨型黑洞 343
人马座的银心黑洞 343
星系世界 349
活动星系核 350
五块碎片 351
星系核的“质量心理学” 352
光变：善变的心 354
宇宙喷流 355
其他能源机制 356
连续地变化 358
与美丽黑洞有约 360
开饭了！ 362
恒星碰撞 363
黑潮汐 363
“薄煎饼” 364
宇宙美食会 367
同类相食 370
星系的诞生 371
第22章 引力光 374
Good Vibrations：美妙的振动 374
新的天窗 379
第23章 宇宙的命运 386
恒星的死亡 387
宇宙末世论 389
封闭宇宙：从大爆炸到大挤压（情况1） 393
减速的开放宇宙：从大爆炸到绝对零点（情况2） 394
智慧生命的未来 397
宇宙斥力 398
暗能量 401
加速的开放宇宙：从大爆炸到大撕裂（情况3） 403
暴胀的高潮与低谷 405
大爆炸之前 407
火劫宇宙模型 408
“前大爆炸”宇宙模型 408
黑洞宇宙 411
附录 417
附录1 赫罗图 418
附录2 天体的质量-密度关系图与恒星演化的结局 420
冷天体 420
黑洞 421
热天体 421
恒星演化 421
附录3 四种基本相互作用和它们的统一 423
相互作用与粒子交换 423
引力相互作用 424
电磁相互作用 426
强相互作用 428
弱相互作用 431
相互作用的统一 433
参考文献 437
图片版权 439
人名索引 440
名词索引 447
望远镜、探测器和天文台名称对照表 451