人类对宇宙的想象始于神话而不限于神话。如今，广义相对论和大量的天文观测资料，已经构成现代宇宙学理论及实验的牢固基石。特别是根据现代科学技术发展出来并先后发射运行的天文探测卫星：COBE、WMAP、普朗克卫星等，使人类对宇宙奥秘的探索手段如虎添翼。人类观测宇宙的眼界大开。如果我们“巡天遥看”，已经远远不是“一千河”的境界，而是已经有了上千亿个“河外星系”供我们观测研究。中国这方面的发展也指日可待，2015年底，中国成功地发射了一颗暗物质粒子探测卫星“悟空”，便是一个例证。那么，如此浩瀚的茫茫宇宙，遵循怎样的运动规律？宇宙如何随时间演化？宇宙之未来与人类有何关系？本书之目的便是以通俗的语言，向大众介绍现代高科技探测手段背后的科学知识，为读者解读若干“宇宙之谜”。 从太阳系开始，在第一章中介绍了行星、恒星、星系等天体物理的一些基本知识。第二章介绍牛顿的宇宙图景。第三章介绍无穷的概念引起的数学和物理中的佯谬，激发读者对物理理论的哲学思考。第四章则用最少的篇幅让读者认识两个相对论的基本思想。第五章的目的是使读者更深刻地理解2016年初探测到的引力波。作者从天文学中的距离测量谈起，使读者了解天文学中测量技术之困难，然后，介绍引力波强度之微弱，进一步将它的各种性质与电磁波相比较，使大家认识到探测引力波的困难和重大意义。第六章则对黑洞的基本物理性质及分类进行探讨。第七章到第九章，将对现代宇宙学标准模型的基本原理、数学基础、大爆炸理论、重要结论和疑难、暗物质暗能量、宇宙未来等有趣的问题略作探讨。第十章简单介绍作为标准模型补充的宇宙早期暴胀理论。

张天蓉，女，科普作家。美国得州奥斯汀大学理论物理博士。研究课题包括广义相对论、黑洞辐射、费曼路径积分、飞秒激光、激光探测晶体性质、高频及微波通讯、EDA集成电路软件等。发表专业论文三十余篇。2012年开始，出版了一系列科普著作，其文风深入浅出，趣味盎然，亦保持科学的严谨性，深得读者喜爱。代表书籍有：《蝴蝶效应之谜：走近分形与混沌》《世纪幽灵：走近量子纠缠》《上帝如何设计世界：爱因斯坦的困惑》《爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事》等。

2016年2月11日,星期四,上午10点30分,是一个在物理学界值得纪念的日子,美国的激光干涉引力波天文台,(LaserInterferometerGravitationalwaveObservatorg,LIGO)与加州理工学院、麻省理工大学等各处的专家们,在华盛顿召开了新闻发布会,向全世界宣布于2015年9月14日首次直接探测到了引力波的息【1】。公众称之为GW150914事件,全世界都为之振奋,天文界和物理界的专家们更是激动不已。为什么GW150914事件如此震动科学界? 物理学家们对探测引力波期待已久,而这个事件中探测到的引力波就是来自宇宙深处的时空涟漪。我们说这个涟漪泛起于宇宙的极深、极远处毫不夸张,因为它们发生于13亿年前,来自于距离我们13亿光年之遥的两个“黑洞”的碰撞。 黑洞碰撞、时空涟漪、13亿年前……这些如梦幻、如诗歌一般的语言,突然转化成2016年春天到来之前的第一声惊雷。大概连天国里的爱因斯坦也会止不住开怀大笑起来吧,没想到啊,人类真的探测到了引力波。那是爱因斯坦在100年之前,建立了广义相对论一年后的一个精彩预言! 天地广阔，乾坤永恒；茫茫宇宙，万物之谜，这些对人类好奇心的永恒诱惑，又何止让人类探寻了100年! 不过,谈到引力波和黑洞,倒是让笔者回想起了30多年前在美国得克萨斯大学奥斯汀分校读博的日子。我当年博士论文的课题是有关引力波在黑洞附近的散射问题,著名物理学家、引力理论专家约翰?惠勒是我的博士论文委员会成员之一。记得在当时的一次讨论会上,有人提到何时能探测到引力波的问题时无人作声,只有惠勒笑嘻嘻、信心满满地说了一句“快了”。我当时只知道推...