시작하며 여러분은 지금 우주를 여행하고 있습니다 13
추천의 글 우주에 관한 거의 모든 질문의 답을 풀어나가다 20

1장 우주란 무엇인가
우주는 어떻게 탄생했을까 25
인력과 중력의 차이 ／ 만유인력을 발견한 뉴턴 ／ 만유인력의 문제를 해결한 일반상대성이론 ／ 우주의 정의 ／ 우주는 점 하나에서 시작되었다 ／ 우주 탄생 후 1초 사이에 무슨 일이 벌어졌을까 ／ 우주가 탄생한 지 1분 후 ／ 우주의 팽창을 뒷받침하는 또 하나의 사실 ／ 우주의 끝은 어디에 있을까 ／ 관측 가능한 우주의 크기는 465억 광년 크기 ／ 우주의 최소 단위는 "소립자" ／ 양자역학과 일반상대성이론에서 탄생한 "끈이론"
우주가 끝나는 시나리오 45
우주의 미래를 점치는 "미지의 물질" ／ 암흑에너지의 세 가지 가설 ／ 암흑물질이란 무엇일까 ／ 우주 종말의 네 가지 예측
우주 이론과 기술의 발전 56
우주를 알려면 미시 세계를 알아야 한다 ／ 눈에 보이지 않는 세계를 어떻게 볼 것인가 ／ 인간 생활과 밀접한 전자기파 ／ 전자 수준의 관찰은 어떻게 할까 ／ 이론과 기술이 충돌하는 양자역학의 사고 실험 ／ 중력에 양자역학을 적용할 수 있을까 ／ 끈이론의 등장 ／ 검증이 불가능한 끈이론

2장 별이야기
항성의 종류 73
항성의 생애는 질량으로 결정된다 ／ 항성은 가벼울수록 수명이 길다 ／ 태양보다 무거운 항성의 생애 ／ 항성의 핵 "중성자별"
중성자별의 탄생 82
대질량 항성의 생애 ／ 초신성 폭발로 탄생하는 중성자별 ／ 중성자별의 특징 ／ 중성자별의 구조 ／ 중성자별 폭발로 만들어지는 원소
중성자별의 내부는 어떻게 되어 있을까 93
쿼크란 무엇인가 ／ 쿼크별에 존재하는 기묘물질 ／ 기묘물질은 모든 것을 침식한다 ／ "기묘물질=암흑물질" 설
태양계는 얼마나 클까 101
태양계는 어떻게 만들어졌을까 ／ 태양이란 무엇인가 ／ 태양 주위를 도는 "지구형 행성" ／ 행성이 되지 못한 "소행성대" ／ 태양 주위를 도는 "목성형 행성"／ 명왕성은 왜 태양계에서 퇴출당했을까 ／ 태양계의 가장 먼 곳에 있는 태양권 ／ 태양권의 건너편에 도달한 탐사선 "보이저"

3장 에너지
에너지란 무엇인가 121
열과 전기는 에너지가 아니다 ／ 물 한 방울의 에너지는 원자폭탄 격 ／ 에너지에서 물질을 만들어내다 ／ 반물질이 만들어내는 에너지 ／ 우주의 전체 에너지 중 알려진 에너지는 단 5%
중력의 정체 132
중력을 밝혀내고자 했던 과학자들 ／ 만유인력의 법칙으로 발견된 행성 ／ 만유인력의 법칙 붕괴와 아인슈타인 ／ 적색편이란 ／ 특수상대성이론에 중력을 추가한 "일반상대성이론" ／ 중력이 강할수록 시간은 느려진다 ／ 일반상대성이론으로 수성의 수수께끼가 풀리다 ／ 일반상대성이론으로도 풀리지 않는 물질 ／ 아인슈타인의 최대 실수
빛의 정체 145
빛과 인류의 역사 ／ 빛의 정체는 입자? ／ 빛의 정체는 파동? ／ 빛의 정체는 입자이자 파동이었다 ／ 빛의 이름은 "광자"
우주의 최소 단위, 중성미자 156
"우주 최소 단위" 발견의 역사 ／ 중성미자를 알기 위한 "α붕괴"와 "β붕괴" ／ 중성미자는 우주 과학에 어떻게 이바지할까 ／ 질량이 있는데 왜 빛보다 빠를까 ／ 관측하기 위한 관건은 "물"

4장 지구와 인류
지구 탄생 171
시작은 "구름" ／ "별주위원반"의 모습 ／ 달의 탄생 ／ 우주에서 온 물 ／ 여전히 수수께끼투성이인 "생명 탄생" ／ 지구의 변화와 생명의 진화
인류 탄생 181
생명은 "누가" 만들었나 ／ 눈에 보이지 않는 세포는 어떻게 진화했을까 ／ 사람과 침팬지의 갈림길 ／ 5만 년 전에 획득한 "능력" ／ "개인"에서 "사회"로 진화하다
태양의 일생 191
태양의 탄생 ／ 태양의 구조 ／ 코로나가 초고온에 도달하는 수수께끼 ／ 태양은 어떻게 수명을 다할까
태양 소멸 전 인류의 목표 201
태양과 비슷한 항성에 가까운 행성 ／ 적색왜성 ／ 백색왜성 ／ 블랙홀

5장 우주 이동 수단
우주쓰레기 문제 213
우주쓰레기는 어떻게 생길까 ／ 우주를 떠도는 쓰레기의 속도와 파괴력
우주엘리베이터 221
우주여행의 문제는 "에너지 부족" ／ 우주에 닿는 엘리베이터 ／ 케이블의 길이와 강도 문제 ／ 탑승칸을 어떻게 승하강시킬까 ／ 안전성과 비용 ／ 현실성 있는 것은 로켓일까, 엘리베이터일까
웜홀은 실현 가능할까 231
시공간이란 무엇인가 ／ 웜홀의 종류 : 아인슈타인-로젠 다리, 통과할 수 있는 웜홀 ／ 인공 웜홀은 가능할까

6장 우주 최대의 수수께끼
블랙홀 241
블랙홀을 예언한 일반상대성이론 ／ 블랙홀 관측에 필수인 "전자기파"란 무엇인가 ／ 파장이 긴 전자기파 ／ 파장이 짧은 전자기파 ／ X선을 이용한 블랙홀 발견의 역사 ／ 블랙홀은 어떻게 탄생했을까 ／ 블랙홀의 중심 ／ 블랙홀의 종류 ／ 블랙홀에 얽힌 문제 ／ "블랙홀 정보 역설"은 해결할 수 있을까 ／ 홀로그램 원리의 과제
암흑물질 261
암흑물질의 발견 과정 ／ 암흑물질의 후보 : 액시온, WIMP ／ WIMP 검출 ／ 암흑물질 연구는 헛수고일까

7장 외계인
우리는 왜 외계인과 만날 수 없을까 277
우주에 지구 외 생명체는 존재할까 ／ 페르미 역설 ／ 그레이트 필터와 인류 멸망 시나리오
문명의 진화는 어디까지일까 284
"생명의 문명" 세 단계 ／ 에너지 획득의 진화 ／ 3,000년 후에 항성을 지배한다 ／ 은하계를 지배하는 문명 ／ 은하군을 지배하는 문명 ／ 우주 전체를 지배하는 문명, 우주를 벗어나는 문명

마치며 우주를 안다는 것은 상식에 구애받지 않는 것 297