【正版全新】 天體物理概論 嚮守平著 中國科學技術大學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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嚮守平著 著

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齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312021701

商品編碼：28738151597

包裝：平裝

齣版時間：2008-11-01

基本信息

書名：天體物理概論

定價：56.00元

作者：嚮守平著

齣版社：中國科學技術大學齣版社

齣版日期：2008-11-01

ISBN：9787312021701

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.499kg

編輯推薦

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本書的內容定位為介紹天文學和天體物理的基本概念和基本研究方法，所用到的物理知識主要是大學普通物理，本書注意把天文學和天體物理學發展史上的主要事件結閤到課程內容之中介紹，使讀者能夠比較生動具體地瞭解人類對宇宙奧秘的艱苦探索過程。在側重基礎的同時，對一些前沿熱門問題也進行瞭適當的介紹和討論，讀者可以根據自己感興趣的程度對這些內容進行取捨。

內容提要

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本書的內容定位為介紹天文學和天體物理的基本概念和基本研究方法，所用到的物理知識主要是大學普通物理，本書注意把天文學和天體物理學發展史上的主要事件結閤到課程內容之中介紹，使讀者能夠比較生動具體地瞭解人類對宇宙奧秘的艱苦探索過程。在側重基礎的同時，對一些前沿熱門問題也進行瞭適當的介紹和討論，讀者可以根據自己感興趣的程度對這些內容進行取捨。

目錄

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章 緒論 1.1 天體物理學的研究對象 1.1.1 太陽係 1.1.2 恒星世界 1.1.3 星係和星係團 1.2 天體物理學的觀測方法簡介 1.2.1 地麵觀測 1.2.2 空間望遠鏡 1.2.3 空間飛船考察第2章 基本天體物理量及其測量 2.1 星等 2.1.1 視星等 2.1.2 星等 2.1.3 光度 2.2 溫度 2.2.1 色指數與色溫度 2.2.2 有效溫度 2.3 光譜型 2.3.1 天體光譜研究的開始與發展 2.3.2 恒星光譜的分類 2.3.3 不同光譜型譜綫特徵的成因 2.4 赫羅圖 2.5 變星 2.5.1 脈動變星 2.5.2 爆發變星 2.6 天體距離的測定 2.7 恒星質量的測定 2.7.1 雙星係統 2.7.2 質光關係 2.7.3 位力定理 2.8 恒星的年齡第3章 恒星的形成與演化 3.1 恒星的形成階段 3.1.1 星雲坍縮的條件與金斯判據 3.1.2 星雲的快速收縮過程 3.1.3 星雲的慢收縮過程——原恒星階段 3.2 主序星階段 3.3 恒星結構的基本方程 3.4 積分定理(位力定理) 3.5 主序後的演化 3.5.1 小質量恒星的演化1M8M. 3.6 超新星 3.6.1 Ⅰa型超新星 3.6.2 Ⅱ型超新星 3.6.3 中微子及其探測 3.6.4 中微子的未解之謎 3.6.5 超新星遺跡 3.7 密近雙星的演化 3.7.1 洛希等勢麵 3.7.2 密近雙星的演化 3.7.3 幾種典型的終演化結果 3.8 引力波輻射第4章 緻密星 4.1 白矮星 4.1.1 白矮星的質量上限——錢德拉塞卡極限 4.1.2 白矮星的結構與冷卻 4.2 中子星 4.2.1 中子星的結構 4.2.2 中子星的自轉與磁場 4.3 脈衝星 4.3.1 脈衝星的發現——一個期待瞭30多年的結果 4.3.2 脈衝星的觀測特徵與理論模型 4.3.3 脈衝星的距離測量 4.3.4 有待進一步研究的問題 4.4 黑洞 4.4.1 引力半徑與視界 4.4.2 引力紅移與時鍾變慢 4.4.3 宇宙飛船嚮黑洞下落的過程 4.4.4 剋爾黑洞，彭羅斯過程和宇宙監察猜想 4.4.5 黑洞熱力學簡介 4.4.6 黑洞量子力學簡介 4.4.7 搜尋黑洞 4.5 宇宙丁射綫暴第5章 星際物質 5.1 星際物質的概況 5.2 中性氫區(HⅠ區)與射電21cm譜綫 5.3 電離氫區(HⅡ區)與斯特龍根球 5.4 星際分子 5.4.1 星際分子的發現 5.4.2 星際分子的天體物理學意義 5.4.3 天體分子脈澤第6章 星係 6.1 星係的主要特徵 6.1.1 形態與分類 6.1.2 星係質量的測定 6.1.3 鏇渦星係和橢圓星係的“標準燭光” 6.1.4 銀河係的主要特徵 6.1.5 鏇臂生成——密度波理論 6.2 活動星係與活動星係核 6.2.1 活動星係的主要觀測特點 6.2.2 活動星係核(AGN)的統一模型 6.3 星係團和超星係團 6.3.1 星係的大尺度成團結構 6.3.2 星係的大尺度本動速度 6.3.3 星係團的X射綫輻射 6.4 星係的形成與演化 6.4.1 單個星係的形成與演化概況 6.4.2 星係的相互作用與並閤第7章 宇宙學簡介 7.1 人類宇宙觀的進化 7.2 宇宙的有限與無限 7.2.1 空間彎麯的觀測效應 7.2.2 空間膨脹的觀測效應——哈勃關係 7.2.3 時間有限的觀測效應——視界 7.3 宇宙學的基本觀測事實 7.3.1 大尺度上星係的分布 7.3.2 星係距離與紅移之間的哈勃關係 7.3.3 宇宙微波背景輻射 7.3.4 元素豐度 7.3.5 宇宙的年齡 7.3.6 正反物質粒子數之比 7.3.7 光子數與重子數之比 7.4 幾何宇宙學 7.4.1 宇宙學原理 7.4.2 三維常麯率空間與羅伯森一沃剋度規 7.4.3 宇宙學紅移 7.4.4 宇宙學視界 7.4.5 牛頓宇宙學 7.4.6 宇宙減速因子Qo 7.5 標準宇宙學模型 7.5.1 弗裏德曼方程 7.5.2 宇宙的年齡 7.6 物理宇宙學——具有物質和輻射的宇宙 7.7 宇宙演化簡史 7.7.1 時空創生 7.7.2 宇宙熱曆史概述 7.7.3 輕元素核閤成 7.7.4 宇宙背景輻射 7.7.5 星係和宇宙大尺度結構的形成 7.8 幾個重要的前沿課題 7.8.1 宇宙的暴脹 7.8.2 宇宙中的暗物質 7.8.3 引力透鏡 7.8.4 宇宙暗能量 7.8.5 宇宙學與物理世界的統一參考書目

作者介紹

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文摘

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序言

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浩瀚星辰間的探索：宇宙的奧秘與前沿研究 本書籍匯集瞭當代天體物理學領域最前沿的理論、觀測成果與計算方法，旨在為讀者構建一個全麵、深入且富有洞察力的宇宙圖景。我們不涉及基礎的“概論”內容，而是直接聚焦於那些驅動現代科學發展的核心議題與突破性發現。 --- 第一章：極端環境下的光與物質——超新星遺跡與緻密天體物理 本章深入探討瞭宇宙中最劇烈能量釋放事件的物理機製及其留下的深遠影響。我們不再迴顧恒星演化的基礎，而是直擊核心：高密度物質的量子力學行為與相對論效應的交織。 1.1 脈衝星的精細結構與計時學 聚焦於快速鏇轉的中子星，特彆是毫秒脈衝星的穩定性和周期性擾動。詳細分析瞭引力波對脈衝星陣列計時信號的微小影響（如PPTA項目），以及利用這些高精度時鍾來探測超低頻引力波背景的最新嘗試。討論瞭中子星內部狀態方程（EOS）在最大質量限製下的約束，引入瞭核物理模型（如誇剋物質、超流體/超導體相變）對觀測到的非Keplerian自轉麯綫的影響。特彆關注瞭磁層中的能量耗散機製，包括非綫性電磁場相互作用如何驅動高能粒子噴流的形成。 1.2 X射綫雙星與吸積盤的非綫性動力學 超越經典的Shakura-Sunyaev吸積盤模型，本章著重於活動星係核（AGN）和X射綫雙星係統中，極端磁場對物質輸運的影響。分析瞭光緻電離不穩定性和磁通量凍結效應如何導緻高能噴流（Jets）的啓動和準周期振蕩（QPOs）的産生。引入瞭最新的濛特卡洛輻射傳輸代碼，模擬瞭吸積盤冕層（Corona）與外盤之間的能量交換，並結閤Gaia數據，對雙星係統的運動學進行高精度解耦，以期確定黑洞的真實質量和自鏇參數。 1.3 超新星爆發的幾何與核閤成 本章側重於Ia型和II型超新星爆發的末端過程。對於Ia型，探討瞭雙白矮星並閤（Double Degenerate）路徑的詳細數值模擬，特彆是引發熱核爆炸的初始條件敏感性。對於II型，則關注核心坍縮的最後0.1秒內，中微子驅動的激波反彈機製。利用最新光譜數據，分析瞭$ u$-driven 機製産生的快中子捕獲過程（r-process）的效率，並將其與GW170817事件所揭示的韆新星（Kilonova）事件的元素豐度圖譜進行對比，探討瞭不同質量恒星死亡所貢獻的宇宙重元素“配方”。 --- 第二章：廣闊宇宙尺度的結構形成與暗物質的動態效應 本章跨越星係團到宇宙網的尺度，探討在暗物質主導引力作用下，宇宙大尺度結構的演化路徑，以及如何利用背景輻射作為探針。 2.1 暗物質模型的觀測約束與粒子物理的交匯點 我們不滿足於$Lambda$CDM模型的基本框架，而是深入探討其局限性。本章詳細分析瞭小尺度結構中的“缺失衛星問題”和“懸崖問題”，並介紹瞭弱相互作用大質量粒子（WIMPs）和軸子（Axion）等替代性暗物質候選者的最新直接和間接探測結果。重點闡述瞭利用星係際介質（IGM）的吸收光譜來限製熱暗物質的質量範圍，以及超精細結構測量對非最小耦閤模型的排查。 2.2 星係團的動態平衡與非熱組分 星係團作為宇宙中最大的引力束縛結構，其內部包含復雜的非熱組分。本章集中分析瞭宇宙射綫（Cosmic Rays）在星係團尺度上的加速機製，特彆是通過弛豫效應（Relativistic Plasma Effects）來解釋觀測到的寬帶非熱X射綫和$gamma$射綫發射。討論瞭星係團外圍的熱星係暈（Intracluster Medium, ICM）的熵梯度，以及這如何揭示早期的並閤曆史和激波加熱過程。利用Sunyaev-Zel'dovich效應（SZ）對星係團質量函數進行精確標定時，如何修正由於電子非熱壓力導緻的偏差。 2.3 宇宙微波背景（CMB）的極化與原初擾動 本章聚焦於CMB的更高階信息——E模和B模極化。深入解析瞭B模極化與原初引力波（Primordial Gravitational Waves）信號的關聯，探討瞭BICEP/Keck陣列和未來CMB-S4實驗對張量-標量比（$r$值）的靈敏度提升目標。此外，詳細闡述瞭可觀測宇宙的視界問題與暴脹理論的現代修正模型，包括多場暴脹和混沌暴脹，以及它們在原初譜指數的微小偏離上留下的印記。 --- 第三章：引力波天文學的下一代觀測與多信使物理學 本章完全建立在引力波探測成熟的基礎之上，探討如何整閤電磁波、中微子和引力波數據，開啓天體物理學的“全頻譜”時代。 3.1 第三代引力波探測器的靈敏度展望與目標源 超越LIGO/Virgo的當前探測範圍，本章詳細評估瞭Einstein Telescope (ET)、Cosmic Explorer (CE)以及LISA（激光乾涉空間天綫）的預期性能麯綫。重點分析瞭LISA對超大質量黑洞（SMBH）並閤事件的敏感區間，以及如何利用其低頻信號來探測早期宇宙中原初黑洞的形成信號。討論瞭在這些新探測器靈敏度下，如何區分不同類型的緻密星體並閤（如黑洞-中子星與雙中子星）的特徵波形。 3.2 多信使源的輻射機製與時空同步 以GW170817為藍本，本章緻力於解構從引力波信號觸發到電磁波（$gamma$射綫暴、韆新星）觀測的時間延遲和角度依賴性。深入分析瞭從磁化噴流模型到快速射電暴（FRBs）的潛在聯係。討論瞭如何利用精確的引力波定位，在毫秒到小時的時間尺度內，對目標源進行多波段電磁波獵捕，從而建立跨越數十個數量級的能量譜。特彆強調瞭中微子在識彆爆發源的內在物理過程（如中微子冷卻與加速機製）中的關鍵作用。 3.3 黑洞陰影與視界邊界的精細測量 結閤事件視界望遠鏡（EHT）對M87和人馬座A的成像結果，本章側重於測量黑洞陰影的幾何形狀與相對論光綫彎麯效應的精確匹配度。探討瞭如何利用觀測到的光子環的強度分布來推斷吸積盤中電子的相對論性速度分布，以及磁場拓撲結構對陰影形狀的微小扭麯。討論瞭對非標準黑洞模型（如毛絨球、蟲洞）的約束，試圖在極限引力場中尋找偏離廣義相對論的信號。 --- 本書的受眾是已經掌握瞭基礎物理和經典天體物理概念的研究人員、高年級本科生和研究生。它側重於提供前沿研究的理論框架、最新的觀測校準與未來實驗的性能預測，是深入理解現代天體物理復雜性的進階讀物。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這本著作時，我最驚喜的是它的敘事方式。它完全沒有傳統教材那種枯燥乏味的刻闆印象，作者似乎是以一種非常親切和富有激情的口吻，像一位經驗豐富的老教授在為你娓娓道來宇宙的秘密。他懂得如何將那些晦澀難懂的物理概念，通過生動的比喻和精妙的類比，巧妙地植入讀者的腦海。比如，在講解引力透鏡效應時，書中描繪的畫麵感極強，讓人仿佛親眼看到瞭光綫是如何被大質量物體扭麯的。這種“講故事”的方法，極大地降低瞭學習的門檻，讓我這個非科班齣身的愛好者也能跟上節奏，不再被那些復雜的數學公式嚇跑。它成功地在嚴謹性與可讀性之間找到瞭一個完美的平衡點，讓閱讀過程充滿瞭發現的樂趣，而不是煎熬。

評分☆☆☆☆☆

這本書的邏輯結構設計得極其精妙，仿佛一位高明的建築師精心規劃的空間布局。它不是簡單的章節堆砌，而是層層遞進、環環相扣的。每一個章節的內容都緊密承接前文，知識點之間的銜接自然流暢，就像搭積木一樣，不斷嚮上搭建起更復雜的結構。尤其是作者在處理那些跨學科的知識點時，總是能找到最佳的切入點，確保讀者在理解新概念之前，已經掌握瞭必要的物理基礎。我特彆欣賞它在關鍵理論介紹後的“思考與拓展”部分，它不隻是給齣瞭標準答案，更引導讀者去質疑、去深入探究背後的物理圖像，這種啓發式的教學方法，極大地培養瞭我的批判性思維和獨立研究的能力。

評分☆☆☆☆☆

對於工具書而言，索引和附錄的質量是衡量其專業程度的重要標準。這本書在這方麵做得尤為齣色。我翻閱瞭它後麵的術語對照錶和符號說明，發現製作得非常詳盡且準確。每當遇到一個陌生的專業名詞或公式中的希臘字母時，查閱起來都極為方便快捷，極大地提升瞭我的學習效率。此外，書後引用的參考文獻列錶也非常豐富和權威，為那些想要進一步深挖某個特定領域的研究者提供瞭清晰的導航。可以說，這本書不僅僅是一本教材，它更像是一位隨時待命的、知識淵博的研究夥伴，它的細節之處無不體現齣作者對讀者學習體驗的深切關懷和對學術嚴謹性的不懈追求。

評分☆☆☆☆☆

深入閱讀後，我發現這本書的知識覆蓋麵廣得令人吃驚。它絕不是那種隻停留在錶麵概念的科普讀物，而是真正深入到瞭現代天體物理學的核心領域。從基礎的恒星演化、星係結構，到前沿的暗物質、暗能量的探測與理論模型，都有詳盡而係統的論述。更難得的是，它沒有固步自封於已有的知識，而是經常穿插最新的科研進展和尚未解決的重大問題，這讓我時刻保持著對學科前沿的好奇心。這種與時俱進的特點，使得這本書不僅適閤入門者建立紮實的知識體係，對於已經有一定基礎的讀者來說，也是一本極好的查閱和更新知識庫的工具書。它提供瞭一種宏大的視角，讓我們能清晰地看到整個學科的來龍去脈和未來的發展方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵那種深邃的藍色調，配上那些星雲的圖案，一下子就把我帶入瞭浩瀚的宇宙之中。拿到手的時候就感覺分量十足，紙張的質感也相當不錯，印刷清晰銳利，無論是文字排版還是圖錶的呈現，都顯得非常專業和用心。我特彆喜歡它在插圖和照片上的選擇，那些哈勃望遠鏡傳迴的震撼圖像，被高質量地復製在瞭書頁上，每一次翻閱都像是一次視覺的盛宴。而且，這本書的版式設計得很人性化，即使是復雜的公式和圖解，也能讓人一目瞭然，這對於初學者來說簡直太友好瞭，不會因為排版混亂而産生畏難情緒。這本書的實體書體驗，絕對配得上“典藏”二字，放在書架上，光是看著就覺得心滿意足，它不僅僅是一本知識的載體，更像是一件藝術品，時刻提醒著我探索未知的魅力。