黑洞与暗能量

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

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