第一章 从史前到古代的天文学：一种生存方式 1
先民对一些基本天象的认识 1
昼夜交替 1
寒暑变化 2
月相变化 3
日月交食 4
彗孛流陨 5
作为生存方式的天文学 5
辨方向 6
定季节 6
定时辰 10
文化的星空：恒星的命名和星座的划分 11
恒星命名：人间在天上的投影 11
中国古代的星官数与星数 12
《步天歌》与三垣二十八宿的形成 13
西方的星座体系 14
黄道十二宫 18
从星占学到天文学的萌芽 19
星占 19
规律的认识和追求 19
第二章 古希腊的天文学：在理想与现实之间 21
希腊的理性：人类的奇迹 21
泰勒斯和爱奥尼亚学派 21
毕达哥拉斯学派 23
追求完美运动 25
柏拉图的天文学课题 25
亚里士多德的宇宙 28
同心球理论：“拯救现象”的初步尝试 30
希腊化的高峰 33
日月的大小与距离：地动说的萌芽 34
地球的大小 35
阿波罗尼乌斯的两个数学发明 36
喜帕恰斯 37
托勒密和他的《至大论》 37
第三章 中国古代的天文学：官营传统数千年 41
中国古代天文学发展概览 42
中国天文学的起源问题 42
古代传统天文学的兴衰 42
中国古代天文学的基本运作 44
天文机构和人员 44
天象的观测和记录 45
历书的编算、印制和颁发 47
天文仪器的研制和管理 48
天文典籍的编制和管理 53
历法：中国古代的数理天文学 55
中国古代历法史概览 55
历法的基本问题和基本概念 59
历法的典型内容和基本课题 67
古代的中外天文学交流 79
随佛教来华的印度天文学 79
元明之际传入中国的阿拉伯天文学 82
明清之际来华的西方古典天文学 84
中国古代天文学的性质和文化功能 87
天人感应与分野理论 87
天命的确立及其变化 88
天文与王权 89
天文学的社会、政治和文化功能 90
第四章 印度天文学：封闭半岛上的一个开放传统 95
吠陀时期的天文学 96
印度古代的时节安排 97
印度古代的星宿体系 101
巴比伦时期的天文学 106
年月日的安排 106
昼夜时分和昼夜长短变化 110
希腊化巴比伦时期的天文学 111
《希腊天文书》 111
《婆室斯塔历数书》 113
《罗马历数书》 114
《宝利沙历数书》 115
希腊时期的天文学 117
婆罗门学派 117
雅利安学派 121
夜半学派 123
太阳学派 125
伽纳莎学派 126
第五章 阿拉伯天文学：那时的世界主流 129
阿拉伯天文学概况 130
巴格达学派 130
开罗学派 134
西阿拉伯学派 135
伊斯兰教的天文学课题 137
新月的出现 137
祷告的时刻 138
清真寺的朝向 139
球面天文学的建立 140
伊斯兰天文台 141
仪器大型化和天文台的建造 141
马拉盖天文台 142
乌鲁伯格天文台 144
阿拉伯的行星天文学 146
从《悉檀多》到《至大论》 146
托勒密体系的不完备性 147
马拉盖学派的反托勒密革命 148
第六章 传承和革新：欧洲天文学的复兴和哥白尼革命 151
欧洲古典天文学的传承 152
中世纪欧洲天文学 152
哥白尼和他的《天体运行论》 154
天文学革命 158
第谷的精密天文学 159
开普勒天体引力思想的引入和行星运动定律 162
伽利略对哥白尼学说的支持和宣传 166
笛卡尔的无限宇宙 171
第七章 牛顿的框架：万有引力的提出和天体力学的建立 174
牛顿建立的框架 174
胡克对引力问题的思考 174
让牛顿去吧 176
万有引力的发现 178
《自然哲学的数学原理》 180
牛顿力学的验证之一：哈雷彗星 182
天体力学的进展：天文学还是数学？ 182
牛顿力学的改造者们 182
“丢失”的行星 186
海王星：算出来的一颗行星 189
寻找“祝融星” 191
第八章 从天上到人间：天体测量的进步和天文学的实用化 193
望远镜的使用 193
折射望远镜 193
反射望远镜 194
用望远镜测量 196
近代天体测量的进步 197
群星闪烁：近代方位天文学的奠基者们 197
天文学的实用化：海上经度的测定 202
日月距离和地球形状 205
恒星的位置变化与距离 206
恒星自行和太阳本动的发现 206
恒星光行差的发现 208
寻找恒星周年视差 210
对太阳系的进一步认识 214
彗星和流星雨 214
月球与火星 215
太阳系卫星 216
第九章 了解恒星的一生：天体物理学的兴起 218
破译来自星光的消息：新技术的使用和天文学的进步 218
天体分光术的运用和太阳物理学 218
照相术的发明及在天文学上的运用 222
测光术的发明和恒星视光度的测定 224
恒星物理学 226
恒星分光观测和光谱分类 226
赫罗图 228
爱丁顿和质光关系 231
恒星能量的来源 232
异常恒星 233
恒星的演化 235
第十章 探测宇宙的深度：从银河系到河外星系 238
恒星的空间结构和银河系概念的确立 239
威廉·赫歇耳的“银河系”和“星云天文学” 239
星云的旋涡结构 241
星云的分光观测 242
银河系的大小 243
星际消光的发现 247
河外星系的确认 249
探索星云的距离 249
哈勃的工作 250
太大的银河系 251
星系的红移 253
第十一章 宇宙学：从“混沌初开”到“大爆炸” 256
各种古代宇宙学说 256
古印度宇宙学 257
中国古代宇宙学 262
古希腊宇宙学 266
欧洲近代宇宙学说 268
打破水晶球：宇宙从封闭到无限 268
牛顿主义框架下的宇宙学说：康德-拉普拉斯星云假说 270
奥伯斯佯谬和诺曼-西里格佯谬 272
现代宇宙学说 273
爱因斯坦的静态宇宙模型 273
大爆炸宇宙学说 275
稳恒态宇宙学说 281
第十二章 空间探索：人类的宇宙生存 284
火箭理论先驱和火箭技术的进步 284
苏联的火箭先驱齐奥科夫斯基 285
美国的火箭先驱戈达德 287
德国的火箭先驱奥伯特及其传人冯&布劳恩 288
冷战期间美苏的火箭技术 291
人造卫星和空间探测器 292
人造卫星 292
月球探测器 295
行星际探测器 297
载人空间飞行 314
宇宙飞船 314
航天飞机 321
空间站 323
尾声：人类的宇宙命运 334
索引 342