从天文学这门“古老而年轻的科学”讲起，介绍了射电天文学的诞生和由此引发的20世纪60年代的“四大发现”（其中射电脉冲星和射电脉冲双星的发现先后荣获了诺贝尔物理学奖），并讲述了恒星演化理论、宇宙微波背景辐射等对现代物理学、宇宙学均有重大意义的科学成就。

1 一门古老而年轻的科学／1
  天体和宇宙／1
  天文望远镜／6
  天文学与物理学／10
  天文学和诺贝尔物理学奖／13
2 综合孔径射电望远镜／19
  射电天文学的萌生／19
  射电望远镜的崛起／21
  化整为零的战略战术／25
  剑桥大学的骄傲／29
  射电天文学的重大突破／31
3 脉冲星和中子星／

1 一门古老而年轻的科学／1
  天体和宇宙／1
  天文望远镜／6
  天文学与物理学／10
  天文学和诺贝尔物理学奖／13
2 综合孔径射电望远镜／19
  射电天文学的萌生／19
  射电望远镜的崛起／21
  化整为零的战略战术／25
  剑桥大学的骄傲／29
  射电天文学的重大突破／31
3 脉冲星和中子星／37
  中子的发现和中子星的预言／37
  休伊什和行星际闪烁／41
  乔斯林·贝尔和脉冲星的发现／45
  脉冲星的真面目／48
  为贝尔博士说句公道话／51
4 脉冲双星和引力辐射／55
  令人神往的引力波／55
  站在脉冲星研究最前沿／57
  赫尔斯的精心求证／61
  理想的引力实验室／65
  20载心血验证引力波／67
5 宇宙微波背景辐射／71
  大爆炸宇宙论的预言／71
  迪克错失发现良机／75
  射电天文绝对测量／78
  微波背景辐射发现始末／81
  进一步证实／84
6 恒星的结构和演化／89
  恒星的一生／89
  天狼B星之谜／91
  勤奋好学的钱德拉塞卡／95
  白矮星的形成／97
  白矮星质量上限之争／101
7 宇宙磁流体力学／105
  宇宙中的磁场和等离子体／105
  等离子体在磁场中的运动／109
  太阳和宇宙磁流体力学／112
  太阳系和宇宙演化／114
8 宇宙化学元素合成／119
  丰富多彩的物质世界／119
  太阳能源和热核反应／121
  质子—质子反应／124
  碳—氮—氧循环／126
  B2FH理论／128
9 诺贝尔奖离我们有多远／133
  本卷大事记／137

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