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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