To at de mest populære emner i astronomiundervisningen, er sorte huller og kosmologi. Begge disse emner kan dog synes noget abstrakte, svære at visualisere, og ret matematiske, hvilket giver dem en aura af mystik, der sandsynligvis medvirker til deres popularitet. Præcis fordi nogle af objekterne og processerne er svære at visualisere, er de matematiske fundamenter for disse emner, vigtige i indsigten om dem og deres natur. Så for disse emner, endnu mere end for andre emner hvor du har din fysiske intuition på din side, der det vigtigt at du forstår matematikken.
Dette kapitel beskæftiger sig med ”grænseeksempler”, ved at se på de matematiske følgevirkninger det har, at tage en af variablerne til det ekstreme, så som at tillade et objekts radius at skrumpe til nul, eller tillade tiden at løbe uendeligt. De fysiske manifestationer af disse matematisk grænseeksempler, leder hen til det mest eksotiske objekt i astronomi: sorte huller, som er massesingulariteter; og kosmologi, som arbejder med universets historie og skæbne. Dette kapitel, trækker på mange af de værktøjer vi har set på igennem denne bog, inklusiv enheder, løsning af ligninger ved både forholdsmetoden og den absolutte metode, tyngdekraft, lys, og fortolkning af grafer. Sorte huller og kosmologi dækker hele området for mulige størrelser, fra det forsvindende lille, til det ufattelige enorme, og det er en god investering af tid, at sætte sig grundigt ind i, og forstå, deres matematiske fundamenter.
Før vi dykker ned i sorte huller, skal du sikre dig, at du har en solid forståelse af koncepterne og ligningerne der omhandler massefylde og undvigelseshastighed. Disse to koncepter, er emnerne for de første to afsnit i dette kapitel, så hvis du allerede har et godt kendskab til disse koncepter, kan du springe direkte til afsnit 6.3.
6.1 – Massefylde
6.2 – Undvigelseshastighed
6.3 – Sorte huller
6.4 – Universets udvidelse
6.5 – Universets historie og skæbne
