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出版者:上海科技文献出版社

作者:顾德才

出品人:

页数:621

译者:

出版时间:2004-7

价格:16.80元

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isbn号码:9787543908796

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探索宇宙的奥秘：经典天体物理学前沿导览 作者：[此处留空，保持中立性] 装帧形式：精装/平装（具体视出版情况而定） 页数：约600页 --- 内容提要 本书并非旨在指导学生如何攻克特定的学科考试，而是致力于为所有对浩瀚宇宙心存敬畏与好奇的读者，提供一幅详尽而深入的现代天体物理学全景图。我们聚焦于那些驱动宇宙演化、定义恒星生命周期以及揭示时空本质的核心科学概念。本书将带领读者跨越数百亿光年的尺度，从我们脚下的太阳系边缘，到宇宙大爆炸的余晖，层层剖析宇宙的宏伟结构和运行规律。 我们摒弃了纯粹的应试技巧讲解，转而深入探讨物理学原理在极端宇宙环境中的应用。全书结构严谨，逻辑清晰，力求在保持科学严谨性的同时，用富有洞察力的文字激发读者的求知欲。 --- 章节概览与深度解析 第一部分：恒星的诞生与死亡——核聚变的史诗 第一章：恒星的胚胎——星际介质与分子云 本章详细阐述了恒星形成所需的原材料——星际尘埃和气体云的物理化学性质。我们将讨论星际物质的密度、温度分布，以及引力坍缩的触发机制。重点探讨了磁场在分子云结构维持和角动量传递中的关键作用。这不是对光谱线的简单罗列，而是对这些观测数据背后物理过程的深度挖掘。 第二章：主序星的平衡态：能量的永恒之舞 本章的核心是理解恒星如何在其生命的大部分时间里维持引力与内部辐射压的精妙平衡。我们将详尽解析质子-质子链反应和CNO循环的物理细节，比较它们在不同质量恒星中的主导地位。读者将深入理解钱德拉塞卡-玻尔兹曼（Chandrasekhar-Boltzmann）关系在描述恒星结构中的意义。 第三章：巨星的暮光：红巨星分支与氦闪 当核心氢耗尽，恒星的结构将发生剧变。本章细致描绘了氦聚变点燃的过程，即所谓的“氦闪”现象（针对低质量恒星）。我们将分析恒星包层膨胀的物理机制，以及热核不稳定如何影响巨星的外层结构演化。 第四章：恒星的终局：白矮星、中子星与黑洞 这是对恒星死亡后产物的深入探讨。 白矮星： 重点剖析电子简并压的量子力学基础，以及它如何支撑起超越引力极限的结构，并讨论黯淡的白矮星如何冷却演化。 中子星： 深入研究核物质在高密度下的行为，探讨超新星爆发（Ia型与II型）的触发机制和能量释放过程。对脉冲星的周期性辐射机制进行物理建模。 黑洞： 探讨史瓦西半径的几何意义，分析事件视界的物理边界，并引入洛伦兹变换和引力时间膨胀对附近时空的影响。 第二部分：银河系与星系演化——宏观结构的构建 第五章：银河系：一个动态的岛屿宇宙 本章聚焦于我们所在的银河系。我们不满足于描述旋臂的形状，而是深入研究动力学模型——如何利用恒星速度弥散度和开普勒定律的修正形式来推导银盘的质量分布。对银河系中心超大质量黑洞（Sgr A）的观测证据和质量确定方法进行详细解析。 第六章：星系间的引力相互作用与星系形态 从星系团到超星系团，引力如何在最大尺度上组织物质？本章探讨了星系合并的物理过程，分析了潮汐力和无碰撞动力学（Collisionless Dynamics）在塑造椭圆星系和不规则星系中的作用。对星系形成中的“星系栖息地效应”（Environmental Effects）进行讨论。 第七章：暗物质的踪迹：看不见的骨架 本章完全献给宇宙学中最具挑战性的谜题之一。我们系统梳理了支持暗物质存在的观测证据：星系旋转曲线、星系团中的引力透镜效应（弱透镜与强透镜的几何分析）以及宇宙微波背景辐射的各向异性。我们将讨论主流的暗物质候选粒子模型，但重点仍在观测和建模上。 第三部分：宇宙学：时空的起源与命运 第八章：宇宙膨胀：哈勃定律的物理内涵 本章从埃德温·哈勃的观测出发，深入探讨弗里德曼方程的物理基础。我们解析了为什么宇宙膨胀不是物质在空间中运动，而是空间本身的度规（Metric）在演化。对红移（Redshift）的宇宙学起源进行精确的物理推导。 第九章：大爆炸的余晖：宇宙微波背景（CMB） CMB是宇宙的“婴儿照片”。本章详细分析了光子在复合期（Recombination Era）的解耦过程，以及汤姆斯散射如何决定了我们今天观测到的黑体辐射谱。对CMB的温度涨落（$Delta T/T$）进行物理解读，将其与早期宇宙的密度扰动联系起来。 第十章：暗能量的挑战：宇宙的加速膨胀 在现代物理学中，暗能量代表了对现有引力理论的极大挑战。本章探讨了发现宇宙加速膨胀的观测基础（Ia型超新星光度曲线的演化），并详细分析了宇宙学常数（$Lambda$）和标量场（Quintessence）模型在描述这种斥力时的数学形式和物理差异。 --- 本书特色与阅读对象 本书的撰写风格严谨、面向思辨，旨在培养读者从第一性原理出发理解天体物理现象的能力。我们避免了对中学或大学初级物理概念的过度重复，而是直接将读者置于前沿课题的讨论之中。 本书适合人群： 1. 对天体物理学有深厚兴趣，希望从非应试角度系统学习现代物理学分支的读者。 2. 具有扎实微积分、线性代数和基础热力学、电磁学知识的理工科学生。 3. 渴望了解宇宙学、恒星演化和暗物质/暗能量等前沿概念的跨学科研究人员。 本书通过严密的逻辑链条，将基础物理定律（牛顿力学、相对论、量子力学）与宇宙尺度的极端现象紧密联系，是一部通往专业天体物理知识殿堂的坚实阶梯。

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