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