第1章 引子 1
1.1 神话传说与科学 1
1.2 本书宗旨 7
1.3 关于哲学 8
第2章 物理学基础 10
2.1 物理学的对象 10
2.2 物质运动 时间和空间 12
2.3 质量 质量守恒 17
2.4 功、能、能量守恒 19
2.5 质能关系 20
第3章 膨胀的宇宙 28
3.1 距离的测量 28
3.2 波动与多普勒效应 34
3.3 光波与特征谱线 37
3.4 哈勃关系和大爆炸宇宙模型 40
3.5 黑体辐射 41
3.6 背景辐射 44
第4章 宇宙学 47
4.1 牛顿宇宙论 48
4.2 广义相对论引力场方程 49
4.3 宇宙学原理 52
4.4 标准模型 54
4.5 有关标准模型的问题 57
4.6 “有产生于无” 72
第5章 运动的宇宙 75
5.1 光子平衡态 75
5.2 宇宙总能量 80
5.3 宇宙从膨胀到收缩的转折 84
5.4 宇宙收缩 86
5.5 宇宙膨胀过程中的熵 90
5.6 黑洞的震荡 91
5.7 孤立系统 93
5.8 大宇宙的图像 94
5.9 小结 105
第6章 对人类的挑战 107
6.1 我们宇宙还要膨胀多久？ 107
6.2 太阳晚期 112
6.3 宇宙间的流浪 116
6.4 宇心的方位 117
6.5 飞行速度与载荷比 123
6.6 宇宙飞船 124
6.7 外行星、燃料库 125
附录 作者简历 131
名词术语 134