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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