1915年，爱因斯坦提出一个理论，把时间和空间结合为一种叫“时空”的东西，它不是平直的，而是被其中的物质和能量弯曲（或卷曲）了。在我们邻近，时空几乎是平直的，在正常情况下不会出现曲率带来的差异。但在宇宙更远的地方，时空弯曲的某些结果比爱因斯坦认识的更加惊人。一个结果是，恒星可能在自身作用下坍缩，使周围空间弯曲从而将自己同宇宙其他部分分裂开来。如何证明这个结果，如何发现坍缩在空间下的黑洞的奇异性质，正是《黑洞与时间弯曲》的主题。

作者花费15年时间写就了这本介绍宇宙研究历史和发展情况的科普著作，系统地介绍了宇宙物理学的发展历史、代表人物、理论的冲突和科研上的合作与竞争，还介绍了从光学望远镜、射电望远镜到引力波探测仪的不同探测手段的发展过程，以及在不同探测手段下宇宙所展现出来的激动人心的一面。