具体描述
《高等数学习题课教程》是陈庆华主编的军队院校工科专科通用教材《高等数学》的配套教材。按照《高等数学》的九章的顺序，共设2l讲，包括了一元函数微积分，常微分方程，多元函数微积分，无穷级数和数值计算等内容。每讲设置了“目的要求”、“基本训练”、“疑难解析与课堂练习”、“课外思考与练习”四部分内容。每章后配有自我检测题。全书后附有部分习题答案。
该书可作为工科专科教材与陈庆华主编的《高等数学》配套使用，也可单独作为工科专科学员的自学读物或工科专科函授学员的辅导教材。
探秘宇宙的奥秘：天体物理学前沿进展 内容提要： 本书旨在为读者提供一个深入而全面的视角，探索当代天体物理学的最新研究成果和未解之谜。我们不再聚焦于经典物理框架下的力学计算或代数练习，而是将目光投向浩瀚宇宙的深处，探究恒星的生死、星系的演化、暗物质与暗能量的本质，以及宇宙的终极命运。全书结合了最新的观测数据、理论模型与计算模拟，力求展现天体物理学作为一门交叉学科的蓬勃生机与巨大挑战。 --- 第一章：时空织物的涟漪——引力波天文学的黎明 引力波的直接探测，标志着我们感知宇宙的方式实现了一次革命性的飞跃。本章将详细阐述爱因斯坦广义相对论预言的引力波理论基础，并重点剖析 LIGO、Virgo 及 KAGRA 等地面干涉仪的精密工程学原理。 我们深入探讨首次探测到的双黑洞并合事件（GW150914）的物理意义，分析其揭示的极端时空背景下物质行为的特性。更进一步，本章会详细梳理中子星并合事件（如 GW170817）如何开启了多信使天文学的新纪元。通过对千新星（Kilonova）光谱的分析，我们解释了重元素（特别是金和铂）的起源，修正了我们对宇宙核合成的理解。最后，本章展望未来空间引力波探测器（如 LISA）的潜力，预示着探测超大质量黑洞合并事件，从而洞察早期宇宙结构的宏伟蓝图。 第二章：恒星的生命周期与极端天体物理 恒星，宇宙中最基本的发光体，其生命终结的方式决定了周围环境的物质构成。本章超越基础的恒星演化模型，聚焦于极端条件下的物理过程。 我们将审视大质量恒星坍缩的复杂过程，包括对核心坍缩超新星（Core-Collapse Supernovae）爆发机制的最新见解，特别是中微子驱动模型（Neutrino-Driven Mechanism）中的不稳定性。随后，我们进入白矮星和中子星的研究前沿。对于白矮星，重点分析 Ia 型超新星作为“标准烛光”的校准精度及其在宇宙膨胀测量中的作用。对于中子星，则深入探讨其内部状态方程（Equation of State, EoS）的限制性约束，如何通过精确测量脉冲星的质量和半径来揭示核物质在极端密度下的奇异性质。 此外，本章将详细介绍快速射电暴（Fast Radio Bursts, FRBs）的起源探索。从磁星假说（Magnetar Hypothesis）到更奇异的理论模型，我们梳理了过去几年中观测到的 FRB 信号特征，探讨它们如何帮助我们探测星际和星系际介质的电子密度分布，从而绘制银河系外物质的精细结构。 第三章：星系的形成与宇宙大尺度结构 星系并非孤立存在，它们是宇宙中物质演化的宏伟结构——宇宙网（Cosmic Web）的基本单元。本章将从暗物质晕（Dark Matter Halos）的形成入手，构建现代星系形成与演化理论。 我们首先回顾冷暗物质（Cold Dark Matter, $Lambda$CDM）模型的成功之处，特别是其对星系团和星系团内物质分布的良好描述。然而，我们也必须面对“核球问题”（Cuspy Halo Problem）和“矮星系问题”（Missing Satellites Problem）等理论挑战。本章将介绍如何通过引入星系反馈机制（如恒星风和 AGN 反馈）来“平滑”暗物质晕的密度剖面，使理论预测与观测结果趋于一致。 星系并合与形态演化是本章的核心内容之一。通过对星系群和星系团的深入分析，我们展示了射电宁静星系（Red and Dead Galaxies）是如何在宇宙早期形成并停止恒星诞生的。本章还涵盖了主动星系核（AGN）的反馈效应，解释了超大质量黑洞如何通过喷流和辐射影响宿主星系的冷却流和恒星形成率，成为影响星系气候的关键因素。 第四章：宇宙学的未解之谜——暗物质与暗能量的探索 现代宇宙学建立在两大支柱之上：暗物质和暗能量，它们占据了宇宙能量密度的约 95%。本章将聚焦于人类如何试图揭示这些“隐形”成分的本质。 对于暗物质，我们梳理了三种主要的实验探测途径：直接探测（Direct Detection，寻找 WIMP 等粒子的散射信号）、间接探测（Indirect Detection，寻找湮灭或衰变产物，如高能伽马射线或反物质）以及产生（Production，如在粒子加速器中）。本章会详细介绍地下深处的氙探测器（如 XENONnT, LZ）的灵敏度限制，以及空间望远镜（如费米-伽马射线空间望远镜）在银河系中心区域的观测结果。 关于暗能量，本章将探讨其在解释宇宙加速膨胀中的核心地位。我们评估了利用大尺度结构、宇宙微波背景（CMB）以及 Ia 型超新星等三种独立探针对宇宙膨胀参数（如 $Omega_{Lambda}$ 和状态方程 $w$）的联合约束。最后，我们讨论了替代暗能量的修正引力理论（Modified Gravity Theories），例如对爱因斯坦引力常数进行时空依赖性修改的理论尝试，以期在更宏大的尺度上理解宇宙的动力学。 第五章：系外行星的宜居性与生命起源的线索 天体生物学已成为天体物理学最激动人心的分支之一。本章关注如何利用先进的望远镜技术来表征遥远世界的环境，并评估其承载生命的可能性。 我们将详细介绍凌日法和视向速度法在发现系外行星中的应用，重点分析开普勒和 TESS 任务带来的海量数据。随后，本章转向下一代巨型望远镜（如 E-ELT, TMT）和詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的行星大气光谱分析能力。我们探讨如何通过识别大气中的生物标记（Biosignatures），例如氧气、甲烷和水蒸气的特定组合，来推断行星上是否存在生命活动。 此外，本章还将讨论“宜居带”（Habitable Zone）的概念局限性，以及潮汐锁定、磁场保护和内部地质活动对行星长期宜居性的重要影响。我们也会探讨生命起源的化学基础——从早期地球环境到星际云中的复杂有机分子合成，连接起宏观天体物理与微观化学的桥梁。 --- 本书特色： 本书避免了对基础微积分、线性代数或微分方程等高等数学工具的详细推导过程，而是将重点放在物理图像的构建、前沿观测数据的解读以及理论模型的物理意义上。它面向具有扎实基础物理和天文学背景，渴望了解当代研究热点和未决科学问题的读者。通过对最新学术论文的梳理和整合，本书旨在提供一个连接课堂知识与前沿科学研究的有效平台。
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