第 一課 物理學天空中的兩朵烏云 從《狹義與廣義相對論淺說》談起 002
物理學天空中飄著哪兩朵烏云 002
一場持續200年的大論戰 004
讓物理學家困惑不解的難題 006
猶豫不決的普朗克 009
光不僅是波，而且是粒子 010 第二課 愛因斯坦與物理學的革命 并非神童的愛因斯坦 013
高考補習班：愛因斯坦快樂的一年 015
蘇黎世聯邦理工學院：愛因斯坦逃課了 016
一個四處碰壁的失業青年 018
專利局與自由讀書的俱樂部 020
愛因斯坦奇跡年 023 第三課 什么是狹義相對論 都是以太惹的禍 026
走向相對論 030
同時性的相對性 033
動鐘變慢 034
動尺收縮 036
速度疊加能實現超光速嗎 037
動質量算不算質量 038
質量就是能量嗎 039 第四課 雙生子佯謬與光速不變原理 星際旅行歸來，不可思議的事情發生了 042
雙生子佯謬是真的嗎 043
相對論與牛頓物理學的分水嶺——光速不變原理 046
相對論究竟是誰提出的 047 第五課 萬有引力不是普通的力 愛因斯坦為什么要發展狹義相對論 051
牛頓水桶實驗說明了什么 053
從比薩斜塔到蘋果落地 055
愛因斯坦的電梯實驗 058
為什么說萬有引力不是普通的力 060 第六課 彎曲的時空——廣義相對論 從歐氏幾何到非歐幾何 064
廣義相對論的創建 066
引力紅移和水星軌道進動 069
光線偏折與GPS定位 072 第七課 時空的膨脹與漣漪 到底有沒有引力波 076
終于找到引力波 077
來自黑洞碰撞的時空漣漪 082
宇宙是怎樣產生的 085
宇宙學紅移不是多普勒效應 087
暗物質和暗能量之謎 089 第八課 預言看不見的星 拉普拉斯與米歇爾預言暗星 093
奧本海默再次預言暗星 095
“哦，仙女，吻我一下吧！” 097 第九課 恒星的演化——50億年后的太陽會變成什么樣 恒星的一生 101
各種恒星的比較 103
“西北望，射天狼” 105
50億年后太陽會變成什么樣 107 第十課 白矮星和中子星的故事 白矮星為什么不再坍縮 111
三個沮喪的年輕人 112
一個印度青年鬧的“大笑話” 114
“我不相信上帝會是個左撇子” 116
約里奧-居里夫婦的遺憾 117
神秘的“小綠人” 119
中國古人記載的超新星爆發 123
恐龍滅絕的另一種猜想 127 第十一課 飛向黑洞的飛船，終去了哪里 原子彈之父被懷疑 130
球對稱的黑洞 133
無限紅移面和事件視界 135
時空互換與白洞問題 136
飛向黑洞的飛船 138
進入黑洞后的命運 139 第十二課 黑洞真的很黑嗎 帶電的黑洞 143
轉動的黑洞 143
“無毛定理”還是“三毛定理” 145
黑洞是一顆死亡了的星嗎 146
愛因斯坦的啟發 149
“真空不空”與反物質 150
黑洞附近真空的形變 153 第十三課 霍金——“伽利略轉世” 伽利略逝世300周年這天，霍金誕生了 156
從牛津大學到劍橋大學——重病來襲 158
“教授，你算錯了！” 160
幸會彭羅斯 162 第十四課 霍金的貢獻 從奇點定理到面積定理 168
貝肯施泰因的大膽突破——黑洞是熱的 169
180度大轉彎：霍金輻射的發現 170
黑洞的負比熱 172
昂魯教授恍然大悟 174
霍金的成就及帶來的挑戰 176
不到長城非好漢 177 第十五課 黑洞與信息守恒的爭論 霍金打賭：黑洞信息守恒嗎 181
黑洞信息不會守恒 183 第十六課 探索時間之謎 “同時的傳遞性”——似乎不是問題的問題 187
時間性質與熱性質有關嗎 189 尾聲 193
參考文獻 194
作者介紹 195