مقدمۀ دکتر نعمت‌الله ریاضی.................................... 8
پیشگفتار مترجم....................................................... 9
پیشگفتار مؤلفین..................................................... 11
بخش یک
معرفی حیات در کیهان
فصل1: جهانی آکنده از حیات؟. 13
1_1. احتمال حیات در ورای زمین.. 14
1_2. زمینۀ علمیِ جستجو. 16
1_3. مکان‌هایی که باید جستجو کرد. 20
1_4. علمِ اخترزیست‌شناسی.. 22
تمرین‌ها و مسائل.. 25
فصل2: علمِ حیات در کیهان... 28
2_1. بحث قدیمی پیرامون حیات فرازمینی.. 29
2_2. انقلاب کپرنیکی.. 36
2_3. ماهیت علم نوین.. 46
فرایند علم در عمل:
2_4. حقیقت گرانش و نظریۀ گرانش.... 54
تمرین‌ها و مسائل.. 60
کمی ریاضیات 2‑1: قانون سوم کپلر 41
موضوع ویژه 2‑1: تفکر زمین‌مرکزی و کلیسا 45
فصل3: بستر جهانیِ حیات... 65
3_1. کیهان و حیات... 66
3_2. ساختار، مقیاس و تاریخ کیهان.. 67
3_3. جهانی متشکل از ماده و انرژی... 87
3_4. منظومه شمسیِ ما 97
فرایند علم در عمل:
3_5. توسعۀ مداوم نظریۀ سحابی.. 112
تمرین‌ها و مسائل.. 121
تعاریف کلیدی در ستاره‌شناسی................................ 67
کمی ریاضیات 3‑1: سال نوری چقدر است؟ 71
موضوع ویژه 3‑1: چگونه می‌دانیم جهان در حال انبساط است؟ 80
بخش دو
حیات بر روی زمین
فصل4: سکونت‌پذیریِ زمین... 127
4_1. زمین‌شناسی و حیات... 128
4_2. بازسازی تاریخِ زمین و حیات... 129
4_3. زمین در ابردوران هادِئن، و سپیده‌دم حیات... 144
4_4. زمین‌شناسی و سُکونت‌پذیری... 149
4_5. تغییر و تنظیمِ اقلیم.. 161
فرایند علم در عمل:
4_6. پیدایشِ ماه. 169
تمرین‌ها و مسائل.. 175
کمی ریاضیات 4‑1: تاریخ‌گذاریِ پرتوسنجشی 138
تعاریف کلیدی در زمین‌شناسی................................ 146
فصل5: ماهیت حیات در زمین... 180
5_1. تعریف حیات... 181
5_2. یاخته: واحد پایۀ حیات... 192
5_3. سوخت‌وساز: شیمیِ حیات... 200
5_4. دِنا و وراثت... 206
5_5. حیات در شرایط حاد. 213
فرایند علم در عمل:
5_6. تکامل به‌عنوان علم.. 219
تمرین‌ها و مسائل.. 225
تعاریف کلیدی در زیست‌شناسی............................. 185
موضوع ویژه 5‑1: چارلز داروین و نظریۀ تکامل 190
کمی ریاضیات 5‑1: شکلِ غالبِ حیات در زمین 201
فصل6: پیدایش و تکامل حیات در زمین... 230
6_1. در جستجوی سرچشه‌های حیات... 231
6_2. پیدایش حیات... 236
6_3. تکامل حیات... 247
6_4. برخورد و انقراض..... 257
6_5. تکامل انسان.. 268
فرایند علم در عمل:
6_6. حیات مصنوعی.. 272
تمرین‌ها و مسائل.. 280
کمی ریاضیات 6‑1: باکتری‌ها در یک بطری (1): درس‌هایی برای حیات اولیه 244
کمی ریاضیات 6‑2: باکتری‌ها در یک بطری (1): درس‌هایی برای نژاد بشر. 273
بخش سه
حیات در منظومه شمسی
فصل7: جستجوی حیات در منظومه شمسی.. 285
7_1. الزامات زیست‌محیطی برای حیات... 286
7_2. یک گشتِ زیستی در منظومه شمسیِ درونی.. 292
7_3. یک گشتِ زیستی در منظومه‌شمسیِ بیرونی.. 297
فرایند علم در عمل:
7_4. کاوش منظومه شمسی با فضاپیما 304
تمرین‌ها و مسائل.. 311
کمی ریاضیات 7‑1: نسخۀ نیوتونیِ قانون سوم کپلر 303
فصل8: مریخ.. 315
8_1. خیال‌پردازی‌ها دربارۀ تمدن مریخی.. 316
8_2. تصویر جدید از مریخ.. 318
8_3. تاریخچۀ آب‌وهوای مریخ.. 338
8_4. جستجوی حیات در مریخ.. 342
فرایند علم در عمل:
8_5. شهاب‌سنگ‌های مریخی.. 350
تمرین‌ها و مسائل.. 355
کمی ریاضیات 8‑1:نسبت مساحت جانبی به حجم 343
فصل9: حیات در قمرهای مشتری‌سان... 359
9_1. قمرهای منظومه شمسی بیرونی.. 360
9_2. حیات در قمرهای گالیله‌ای مشتری... 370
9_3. حیات در جاهای دیگرِ منظومه شمسی.. 380
فرایند علم در عمل:
9_4. انرژیِ شیمیایی برای حیات... 390
تمرین‌ها و مسائل.. 396
کمی ریاضیات 9‑1: شدت نیروی کشندی 368
فصل10: ماهیت سکونت‌پذیری و تحول آن... 401
10_1. مفهومِ کمربند حیات... 402
10_2. زهره: نمونه‌ای از سکونت‌پذیریِ بالقوه. 405
10_3. کمربند حیات و عوامل سکونت‌پذیری در سطح.. 413
10_4. آیندۀ حیات در زمین.. 419
فرایند علم در عمل:
10_5. گرمش زمین: علم، عواقب، و راه‌حل‌ها 424
تمرین‌ها و مسائل.. 441
کمی ریاضیات 10‑1: احتمال قرار داشتن در کمربند حیات 414
موضوع ویژه 10‑1: پنج میلیارد سال یعنی چقدر؟ 423
بخش چهار
حیات در میان ستارگان
فصل11: سیارات فراخورشیدی: ماهیت و سکونت‌پذیریِ بالقوه 446
11_1. خورشیدهای دور. 447
11_2. کشف سیارات فراخورشیدی... 457
11_3. تعداد و ماهیت سیارات فراخورشیدی... 477
11_4. سکونت‌پذیریِ سیارات فراخورشیدی... 484
فرایند علم در عمل:
11_5. دسته‌بندی ستارگان.. 493
تمرین‌ها و مسائل.. 500
کمی ریاضیات 11‑1: یافتن فاصله‌های مداریِ سیاره‌های فراخورشیدی 474
کمی ریاضیات 11‑2: یافتن جرم سیاره‌های فراخورشیدی. 476
کمی ریاضیات 11‑3: یافتن اندازۀ سیارات فراخورشیدی.. 477
موضوع ویژه 11‑1: نام سیارات فراخورشیدی 485
فصل12: جستجوی هوش فرازمینی.. 506
12_1. رابطۀ دِریک.... 507
12_2. مسئلۀ هوشمندی... 512
12_3. در جستجوی هوش.... 517
فرایند علم در عمل:
12_4. بشقاب‌پرنده‌ها و بیگانگان در زمین.. 535
تمرین‌ها و مسائل.. 545
موضوع ویژه 12‑1: فِرانک دِریک و معادلۀ وی 511
کمی ریاضیات 12‑1: فاصلۀ بین جوامعِ درحال‌ارتباط 512
فصل13: سفر بین‌ستاره‌ای و ناسازنمای فِرمی.. 550
13_1. چالشِ سفر بین‌ستاره‌ای... 551
13_2. فضاپیمای مورد نیاز برای سفر بین‌ستاره‌ای... 557
13_3. ناسازنمای فِرمی.. 569
فرایند علم در عمل:
13_4. نظریۀ نسبیت خاص اینشتین.. 580
تمرین‌ها و مسائل.. 588
کمی ریاضیات 13‑1: معادلۀ موشک 557
کمی ریاضیات 13‑2: اتساع زمان. 564
سخن پایانی: تماس و پیامدهای آن برای جستجو و اکتشاف 594
س‌پ_1. آیا حیات در جای دیگر وجود دارد؟. 595
س‌پ_2. جستجوی حیات فرازمینی چگونه بر وضعیت انسان تأثیر می‌گذارد؟ 597
س‌پ_3. خودِ این جستجو چه فایده‌ای دارد؟. 600
تمرین‌ها و مسائل.. 602
پاسخ آزمون‌های سریع.......................................... 603
پیوست الف: اعداد کاربردی................................... 604
پیوست ب: فرمول‌های سودمند........................... 605
پیوست ج: برخی مهارت‌های ریاضی...................... 606
پیوست د: جدول تناوبیِ عناصر........................... 613
پیوست ه: داده‌های منظومه شمسی.................... 614
واژه‌نامه................................................................ 617
نمایه.. 633
بنام آفریدگار بی همتا