Introduction to Astrophysics

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出版者:
作者:Dufay, Jean
出品人:
页数:176
译者:Gingerich, O.
出版时间:2012-10
价格:$ 8.98
装帧:
isbn号码:9780486607719
丛书系列:
图书标签:
  • 英文原版
  • 教材
  • 天文学
  • 天体物理学
  • 天体物理学
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  • 物理学
  • 宇宙学
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  • 星系
  • 观测天文学
  • 理论天文学
  • 天体物理导论
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具体描述

《恒星的奥秘:从宇宙起源到生命摇篮》 作者: [此处留空,或使用一个虚构的、与天体物理学相关的人名] 出版社: [此处留空,或使用一个虚构的、具有学术色彩的出版社名称] --- 内容提要 《恒星的奥秘:从宇宙起源到生命摇篮》是一部旨在深入浅出地探索宇宙宏大图景与微观物理机制的科普巨著。本书不聚焦于特定学科的教科书式定义,而是以叙事性的笔触,带领读者踏上一场横跨时间与空间的史诗之旅。我们从宇宙大爆炸的最初瞬间开始,追溯物质、能量与时空如何共同演化,最终塑造出我们今日所见的星系、恒星乃至行星系统。 全书分为五大部分,层层递进,从宇宙学的宏观尺度深入到天体物理学的核心机制,最终探讨我们在宇宙中的位置。它旨在激发读者对自然界最深层问题的思考,理解驱动宇宙万象运行的物理定律,并体味人类认知边界拓展的激动人心之处。 --- 第一部分:溯源——从虚无到结构(约350字) 本部分将读者带回约138亿年前的“原初奇点”。我们不会停留于枯燥的数学模型,而是探讨现代宇宙学如何从观测证据(如宇宙微波背景辐射的精细结构和宇宙膨胀的哈勃常数)中重建出宇宙的黎明。 太初的火花: 详细描述暴胀理论如何解释了宇宙的均匀性和平坦性,并探讨了早期真空能的本质。 轻元素的诞生: 聚焦于太初核合成阶段,解释了氢、氦以及微量锂的形成过程,这些是构成后续一切恒星的“原材料”。 黑暗时代的帷幕: 探讨引力如何开始聚集第一批物质,以及宇宙在“再电离”之前经历的漫长、黑暗的等待期。我们会审视物质密度的微小涨落如何成为日后星系形成的种子。 引力的编织: 阐述暗物质在结构形成中的关键作用,以及它如何引导着可见物质的聚集,构建出宇宙网的宏观骨架。 --- 第二部分:恒星的熔炉——能量、生命与死亡(约400字) 这一部分是全书的核心,深入剖析恒星作为宇宙的“炼金术士”和能量中心的复杂生命周期。重点在于将复杂的核物理过程转化为可理解的物理图像。 诞生: 探讨分子云的引力坍缩、原恒星的形成与预主序星阶段的能量来源。着重描述气体动力学和磁场在恒星形成中的复杂作用。 主序的稳定: 详细解析恒星内部的能量平衡,特别是质子-质子链反应和CNO循环的物理差异。介绍恒星的质量-光度关系,解释为何质量是决定恒星命运的唯一参数。 红巨星的膨胀与氦闪: 描述恒星燃料耗尽后内部结构的剧变,核聚变如何从氢转向氦,以及恒星外层如何戏剧性地膨胀。 终结的艺术: 分类讨论恒星的两种最终命运。对于低质量恒星,探讨白矮星的电子简并压力如何抵抗引力;对于大质量恒星,则侧重于铁核的形成和随后发生的Ia型或II型超新星爆发,解释这些爆炸如何将重元素播撒回星际空间,为下一代恒星和行星的形成奠定基础。 --- 第三部分:极端宇宙——时空扭曲的剧场(约350字) 本部分将目光投向宇宙中最奇异、最极端的物理环境,探讨广义相对论在极端条件下的体现,这部分内容侧重于引力与物质相互作用的非凡后果。 中子星的密实世界: 描述中子星的密度和内部结构,探讨夸克简并压力和强核力的作用。深入解析脉冲星现象,理解它们如何作为宇宙中最精确的计时器。 黑洞的边界: 探讨史瓦西半径的物理意义,描述视界内部的不可逆转性。我们探讨事件视界之外的吸积盘物理学,以及吸积盘如何通过摩擦和磁场产生极其明亮的辐射(如活动星系核的喷流)。 引力波的涟漪: 介绍双星系统(如双中子星或黑洞对)合并时产生的时空扰动。本书将回顾LIGO等探测器如何首次捕捉到这些来自宇宙深处的“时空地震”,以及这为我们研究致密天体提供了全新的窗口。 --- 第四部分:星系的交响曲与宇宙结构(约300字) 本部分将尺度拉回到银河系及其以上的结构,探索物质如何组织成宏伟的岛屿宇宙。 星系的形态学: 系统地描述旋涡星系、椭圆星系和不规则星系的形成历史和动力学特征。重点分析恒星形成速率和气体动力学如何决定一个星系的最终形态。 银河系的演化: 以我们所在的银河系为例,探讨其盘面、核球和晕的结构。介绍银河系历史上的兼并事件,以及我们对武仙座溪流等痕迹的追踪。 星系团与大尺度结构: 讨论星系如何聚集形成星系团、超星系团,直至宇宙网。分析宇宙学模拟如何揭示这些结构的形成与暗物质分布的紧密关联。 星系间的物质: 探讨星系际介质(IGM)的成分、温度和密度,以及恒星抛射物和超新星风如何填充了星系之间广阔的空间。 --- 第五部分:我们与宇宙的联系——宜居性探寻(约150字) 最后一部分将主题引向与人类息息相关的部分,探讨宇宙环境如何催生生命。 行星系统的形成: 阐述原行星盘的物理过程,从尘埃聚集到微行星的碰撞和吸积,形成类地行星和气态巨行星的差异。 宜居带的定义: 探讨液态水存在的条件,并审视围绕不同类型恒星运行的行星面临的挑战(如耀斑活动、潮汐锁定)。 生命的化学基础: 简要回顾恒星核合成产生的重元素(碳、氧、铁等)如何被输送到行星形成区域,强调我们身体的每一个原子都源自一颗已逝的恒星。 --- 目标读者: 本书适合所有对自然科学、尤其是对宇宙运行规律抱有强烈好奇心的读者。无需深厚的数学或物理背景,但需要具备对探索未知世界的热情。它将知识与思考完美结合,提供一个全面而引人入胜的宇宙视角。

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目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名对宇宙充满向往的爱好者,我一直在寻找一本能够系统梳理天体物理学知识的读物。《天体物理学导论》无疑满足了我的这一需求,并且远远超出预期。这本书在讲解恒星光谱和分类时,提供了丰富的实例,从红巨星到蓝矮星,每一种恒星的独特“签名”都对应着其内在的物理状态和演化阶段。我特别喜欢书中对于“赫罗图”的详细解读,它将恒星的温度与亮度联系起来,形成了一幅宇宙恒星的“家族谱系图”,让我对恒星的多样性有了直观的认识。作者在解释星系形成和演化时,也巧妙地运用了计算机模拟的结果,让我们得以一窥宇宙在数十亿年间的变化图景。从最初的微小扰动,到星系的形成、碰撞和合并,整个过程如同一部宏伟的宇宙交响曲。此外,书中对脉冲星和类星体的讲解也十分生动,这些极端天体所展现出的奇异现象,挑战着我们对物理定律的理解极限。作者在处理这些复杂概念时,始终保持着清晰的思路和严谨的论证,同时又不失文学性的表达,使得阅读过程充满乐趣。当我读到关于宇宙膨胀和哈勃常数的章节时,我仿佛感受到了宇宙这艘巨轮正在加速驶向未知的远方,心中充满了敬畏与激动。

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这本书绝对是那些对宇宙奥秘充满好奇,但又被传统天体物理教材的门槛所吓倒的读者的福音。它以一种异常友好的姿态,将庞杂的天体物理知识体系呈现在我们面前。书中对恒星演化过程的描述,堪称精彩绝伦。从一颗微小的尘埃云如何坍缩,到经历氢核聚变,最终可能走向白矮星、中子星,乃至黑洞的命运,每一步都清晰可见,引人入胜。我尤其对书中关于“造父变星”作为宇宙尺度测量工具的讲解记忆犹新,这是一种多么巧妙的利用天体自身性质来测量遥远距离的方法啊!作者并没有仅仅罗列事实,而是深入浅出地解释了背后的物理机制,让我们不仅“知道”是什么,更能“理解”为什么。对于一些读者可能会觉得枯燥的数学推导,书中也采取了“点到为止”的处理方式,关键概念的推导会详细解释,而一些更复杂的推导则通过文字描述和引用来完成,这极大地降低了阅读难度。书中还穿插了不少历史故事,比如关于哈勃发现宇宙膨胀的历程,以及爱因斯坦的相对论如何改变了我们对时空的认知。这些故事不仅增加了阅读的趣味性,更让我们体会到科学探索的艰辛与伟大。我对其中关于宇宙微波背景辐射的讲解尤其感兴趣,它仿佛是宇宙大爆炸留下的“回声”,承载着关于宇宙最古老的信息,让人不禁感叹宇宙的浩瀚与神秘。

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《天体物理学导论》这本书,给我带来的不仅仅是知识的增长,更是一种思维方式的启迪。在关于行星形成和演化的章节中,作者并没有仅仅停留在描述行星的构成和轨道,而是深入探讨了行星形成过程中复杂的引力相互作用、吸积过程以及可能存在的生命起源条件。我尤其对书中对“行星迁移”理论的介绍感到着迷,它解释了为什么一些巨行星会出现在我们认为它们“不应该”出现的位置。这让我意识到,宇宙中的每一个天体,其存在和位置都可能是历史演化的结果。作者在讲解恒星死亡的几种可能结局时,例如超新星爆发,也给出了非常详细的物理过程描述,让我们能够理解恒星是如何在生命的最后时刻,释放出如此巨大的能量,并播撒下重元素的种子。书中还对系外行星的探测方法进行了介绍,从凌日法到视向速度法,每一种方法都展现了人类智慧在探索宇宙中的无限可能。读到这一部分时,我常常会想象,在浩瀚的星海中,是否还有其他的生命存在,他们又在以怎样的方式仰望星空?作者的写作风格,既有科学的严谨,又不乏人文的关怀,让我在享受阅读的同时,也引发了深刻的思考。

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我一直在寻找一本能够带领我深入了解宇宙的著作,《天体物理学导论》这本书,无疑成为了我心中的首选。书中对星际介质的讲解,为我揭示了恒星之间并非一片虚无,而是充满了由气体、尘埃组成的复杂介质,这些介质既是恒星形成的温床,也是恒星演化过程中物质交换的媒介。我特别喜欢书中关于星云的描述,那些色彩斑斓、形态各异的星云,不仅仅是宇宙中的瑰丽景象,更是宇宙演化过程中的重要节点。作者在讲解恒星形成时,引用了大量观测数据和理论模型,让我们能够理解引力如何压缩星际物质,点燃恒星的核聚变之火。在对黑洞的描述部分,作者并没有止步于其强大的引力,而是进一步探讨了黑洞的霍金辐射、信息悖论等前沿理论,虽然这些理论极其复杂,但作者通过类比和简化,让我得以窥见其冰山一角。书中对宇宙学原理的介绍,更是让我对宇宙的整体结构和演化有了宏观的认识。从宇宙大爆炸的奇点,到宇宙的加速膨胀,每一步都充满了令人惊叹的科学推理。作者的叙述方式,仿佛一位经验丰富的向导,带领我在星辰大海中探索,既不失方向,又不乏惊喜。

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坦白说,最初拿起《天体物理学导论》时,我并未抱有太高的期望,以为它会像许多同类书籍一样,充斥着晦涩难懂的公式和理论。然而,这本书却以其独特的魅力,彻底改变了我的看法。它在讲解恒星的“生命周期”时,描绘了一幅从出生到死亡的完整画卷,从气体尘埃的坍缩,到核聚变的点燃,再到最终的谢幕,每一个阶段都细致入微。我尤其欣赏书中对不同质量恒星命运的区分,质量小的恒星如太阳,最终会变成白矮星,而大质量恒星则可能以超新星爆发的形式结束一生,将重元素播撒到宇宙空间。这种“循环”的概念,让我对宇宙的物质来源有了更深刻的理解。书中还介绍了许多有趣的观测现象,例如“双星系统”的运动规律,以及它们如何影响各自的演化。作者在解释这些复杂概念时,总是能够找到恰当的比喻和类比,使得即使是第一次接触这些知识的读者,也能轻松理解。当我读到关于“星系碰撞”的章节时,我仿佛看到了宇宙中上演的宏伟戏剧,无数星系在引力的作用下相互吸引、碰撞,最终融合,这是一种既令人震撼又充满创造力的过程。

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初次翻阅《天体物理学导论》,便被其深邃的主题和广阔的视野所吸引。我并非科班出身,对宇宙的认知多半来自于科普读物和纪录片,总是觉得隔靴搔痒,难以触及那令人神往的科学核心。而这本书,正如其名,以一种循序渐进的方式,为我铺就了一条通往星辰大海的道路。它没有一开始就抛出艰深的数学公式,而是从天文学最基础的概念讲起,比如恒星的分类、星系的结构,以及我们赖以生存的太阳系。我尤其喜欢其中对观测方法的介绍,例如望远镜的原理,不同波段的电磁辐射如何揭示宇宙的不同面貌。读到关于“视差法”测量恒星距离的那部分,我仿佛亲眼见证了古代天文学家们如何用智慧丈量宇宙的宏伟。书中对于牛顿万有引力定律的讲解也十分到位,它不仅仅是一个公式,更是一种思考宇宙运行规律的哲学启蒙。让我印象深刻的是,作者并没有回避复杂的概念,但总能找到恰当的比喻和图示,将抽象的物理原理具象化,使得像我这样的初学者也能理解。例如,在解释黑洞形成的原因时,作者巧妙地用“漏斗”的比喻,形象地描绘了物质落入黑洞的情景。整本书的语言流畅且富有感染力,让我对接下来的内容充满了期待,渴望了解更多关于暗物质、暗能量的未解之谜,以及宇宙的起源和演化。

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《天体物理学导论》这本书,不仅仅是一本教科书,更是一次穿越时空的科学之旅。书中对于伽马射线暴的讲解,让我认识到宇宙中一些最剧烈、最神秘的事件。这些短暂而耀眼的光芒,背后究竟隐藏着怎样的物理机制?作者通过对观测数据的分析和理论模型的推演,为我们揭示了可能涉及超新星爆发、中子星合并等极端天体物理过程。我尤其对书中对“引力波”的介绍感到兴奋,它是爱因斯坦预言的,能够携带宇宙最深层信息的一种新型观测手段。当书中描述人类首次直接探测到引力波的激动人心时刻,我仿佛也身临其境,感受到了科学突破带来的震撼。此外,本书还涉及了关于宇宙的尺度和年龄的测量方法,从标准烛光到宇宙学红移,每一种方法都凝聚了人类智慧的结晶。作者在讲解这些概念时,常常会穿插一些历史轶事,例如关于宇宙学家们如何争论宇宙是静态还是动态的,这些故事增加了阅读的趣味性,也让我们体会到科学的演进是一个不断探索和修正的过程。

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《天体物理学导论》这本书,对我而言,更像是一扇通往宇宙未知领域的大门,让我得以一窥那令人着迷的科学世界。它在讲解“暗能量”时,并没有简单地将其描述为一种神秘的力量,而是深入分析了支持其存在的观测证据,例如宇宙加速膨胀的事实,以及它对宇宙未来演化的潜在影响。这让我认识到,宇宙的未来并非固定不变,而是充满了各种可能性。书中还对“宇宙大尺度结构”进行了详细介绍,从星系团到超星系团,再到巨大的“宇宙网”,展现了宇宙物质分布的宏观规律。我特别喜欢书中对“宇宙网”的描绘,那些细丝状的结构,仿佛是宇宙中的“血管”,连接着无数的星系。作者在解释这些概念时,常常会引用一些令人惊叹的观测图像,例如哈勃太空望远镜拍摄的深场图像,这些图像本身就具有极强的震撼力,与文字描述相得益彰。当我读到关于“宇宙的未来”的章节时,我仿佛看到了几种截然不同的命运:永恒的膨胀,或者最终的“大挤压”,这让我对宇宙的终极命运充满了遐想。

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我一直在寻找一本能够系统地讲解天体物理学,同时又能激发我深入探索的读物,《天体物理学导论》这本书,正是我的不二之选。它在讲解“行星形成”时,从最基本的尘埃颗粒如何通过引力聚集,到形成原行星盘,再到最终形成行星,每一步都描绘得清晰生动。我尤其喜欢书中对“吸积盘”的描述,这是一个充满活力的区域,各种物质在这里碰撞、融合,孕育着新的世界。在讲解“恒星的形成”时,作者并没有仅仅停留于宏观的描述,而是深入到恒星内部的核聚变过程,解释了氢原子如何转化为氦原子,释放出巨大的能量,点亮了恒星。这种对微观物理过程的关注,让我觉得这本书的讲解非常扎实。书中还介绍了一些有趣的“特殊天体”,例如“磁星”,它们拥有宇宙中最强的磁场,其物理性质是我们目前难以完全理解的。当我读到关于“系外行星”的探测和研究时,我仿佛看到了人类探索宇宙生命迹象的努力,那些遥远的星球上,是否也存在着我们期待的生命?这本书的叙述风格,既有科学的严谨,又不失文学的感染力,让我沉浸其中,久久不能自拔。

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当我拿起《天体物理学导论》时,并没有预设它会给我带来多少惊喜,毕竟“导论”二字似乎预示着某种程度的浅尝辄止。然而,事实证明我的担忧是多余的。这本书以一种出人意料的深度和广度,将我带入了一个全新的认知领域。它对于星系动力学的阐述,让我对宇宙中物质的分布和运动有了更为深刻的理解。从螺旋星系的盘状结构,到椭圆星系的无序形态,再到星系团的引力束缚,每一种结构都蕴含着复杂的物理过程。书中对“暗物质”的介绍,更是让我对宇宙的组成有了颠覆性的认识。我们所能观测到的可见物质,在宇宙中竟然只占很小的比例,这让我既感到惊奇,又充满对未知的好奇。作者在解释暗物质的证据时,运用了诸如引力透镜效应等例子,清晰地展示了科学家是如何一步步揭示这个隐形巨头的。同时,本书也涉及了关于恒星内部的核聚变过程,解释了恒星为何会发光发热,以及不同质量的恒星在生命周期中的差异。阅读过程中,我经常会停下来思考,那些遥远恒星的光芒穿越了多少光年的距离才到达地球,又承载了多少关于宇宙演化的故事。作者在叙述上,避免了机械的罗列,而是通过逻辑的递进和例证的引入,让整个阅读体验更加流畅和引人入胜。

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