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出版者:华东师范大学出版社

作者:陈檬

出品人:

页数:349

译者:

出版时间:2006-1

价格:25.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787561728178

丛书系列:

图书标签:

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• 电磁学
• 光学
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好的，这里为您提供一个详细的、不涉及《物理竞赛教程》内容的图书简介，字数约1500字。 --- 书名：《星辰轨迹：现代天体物理学漫游指南》 作者： （此处留空，或设定一个虚构的作者名，例如：张文远 博士） 出版社： （此处留空，或设定一个虚构的出版社名） 出版日期： （此处留空，或设定一个虚构的日期） 内容简介： 导言：穿越时空的观测之旅 人类对头顶星空的凝视，是文明的起点。从古人绘制的简易星图，到伽利略第一次将望远镜指向月球，再到如今探测器飞掠遥远星系，我们对宇宙的理解经历了范式上的巨大飞跃。然而，天体物理学远不止于记录星星的位置，它是一门跨越了时间和空间的综合性科学，试图揭示宇宙的起源、演化、结构，以及其中蕴藏的物理定律。 《星辰轨迹：现代天体物理学漫游指南》并非一本教科书，而是一次深邃的、富有启发性的思想旅程。本书旨在为所有对宇宙充满好奇的读者——无论是刚刚接触天体物理学的学生，还是希望系统梳理现代物理学前沿进展的爱好者——提供一个清晰而全面的图景。我们不追求繁复的数学推导，而是侧重于概念的阐释、理论的逻辑构建以及关键观测证据的展示。 本书将带领读者踏上一次横跨数百万光年的探索之旅，从我们熟悉的太阳系边缘，到最狂暴的黑洞事件视界，再到宇宙大爆炸的余晖。我们试图回答那些宏大而永恒的问题：恒星是如何诞生的？暗物质和暗能量的本质究竟是什么？我们是否孤独地存在于这无垠的黑暗之中？ 第一部分：恒星的生命周期与能量之源 本书的第一部分聚焦于宇宙中最常见、也最迷人的结构——恒星。恒星是宇宙中的核聚变反应堆，它们将轻元素转化为重元素，是宇宙化学元素“工厂”的核心。 第一章：恒星的诞生与主序阶段。 我们从分子云的引力塌缩开始，探讨星云物质如何凝聚成原恒星。重点剖析了核聚变反应的物理机制，特别是质子-质子链反应和CNO循环在不同质量恒星中的重要性。读者将了解到，恒星的质量如何决定其寿命和最终命运，以及主序星如何通过维持流体静力平衡来实现长达数十亿年的稳定发光。 第二章：红巨星与恒星的晚年。 随着核心氢燃料的耗尽，恒星的内部结构发生剧变。本章详细描述了红巨星分支的演化路径，氦聚变的“氦闪”现象，以及恒星如何通过热脉冲过程合成碳、氧等更重的元素。 第三章：恒星的终极归宿：白矮星、中子星与超新星爆发。 恒星质量的最终裁决决定了宇宙中最致密物体的形成。我们将深入探讨电子简并压如何支撑起白矮星，以及坍缩的恒星核心如何突破这一极限，形成密度惊人的中子星。随后，着重分析Ia型和II型超新星的物理过程，解释它们作为宇宙“标准烛光”和重元素播撒者的关键作用。 第二部分：极端天体物理学：时空结构与引力波 在宇宙的某些角落，物理定律被推向了它们的极限。本书的第二部分将目光投向那些挑战我们日常直觉的极端天体，特别是黑洞和引力波。 第四章：黑洞的几何与物理边界。 从爱因斯坦的广义相对论出发，阐释黑洞的数学构造，包括史瓦西半径、事件视界和奇点。我们不仅讨论了静态黑洞（史瓦西解），也探讨了旋转黑洞（克尔解）的特性，如能层和彭罗斯过程。通过对吸积盘和喷流现象的分析，揭示黑洞如何以非凡的效率将引力势能转化为辐射能。 第五章：引力波的涟漪。 引力波，作为时空本身的波动，是21世纪天体物理学的革命性窗口。本章追溯了爱因斯坦的预言，并详细介绍了LIGO/Virgo等引力波探测器的设计原理和关键发现。我们将聚焦于双黑洞并合、双中子星并合所产生的引力波信号，解读这些“宇宙喧嚣”如何为我们提供了检验强引力场理论的独特手段。 第三部分：宇宙学：大尺度结构的起源与演化 宇宙学是天体物理学的宏大叙事，它试图描绘整个宇宙从“无”到“有”的完整历史。 第六章：宇宙的黎明：大爆炸模型与暴胀理论。 本章系统梳理了标准宇宙学模型（Lambda-CDM模型）的基石：哈勃膨胀、宇宙微波背景辐射（CMB）和轻元素丰度。我们详细分析了CMB的各项异性，将其作为早期宇宙状态的“化石”记录。随后，引入暴胀理论，解释其如何解决视界问题和磁单极子问题，并为CMB的微小涨落提供了起源机制。 第七章：暗物质之谜。 尽管我们能看到的光明物质仅占宇宙总能量密度的不到5%，但暗物质构成了约27%。本章梳理了支持暗物质存在的关键证据链，包括星系旋转曲线、星系团的引力透镜效应以及宇宙大尺度结构形成中的作用。我们探讨了当前主流的候选者（如WIMPs、轴子）及其探测策略，强调了我们对宇宙绝大部分质能成分的无知状态。 第八章：暗能量与宇宙的加速膨胀。 20世纪末期对Ia型超新星的观测揭示了一个惊人的事实：宇宙膨胀正在加速。本章探讨了暗能量的概念，着重讨论了宇宙学常数（真空能量）的性质，以及“第五元素”（第五种力）等替代模型。通过分析未来观测任务（如DESI、Euclid）的目标，展望我们如何才能更好地约束暗能量的性质。 结语：开放的边界与未解之谜 《星辰轨迹》的终点，亦是新一轮探索的起点。现代天体物理学正处于一个黄金时代，技术和理论的进步以前所未有的速度揭示着宇宙的奥秘。本书的最后一部分将聚焦于当前悬而未决的重大问题：暗物质粒子到底是什么？量子引力理论（如弦论、圈量子引力）如何与广义相对论统一？在遥远的未来，宇宙的最终命运将走向“大撕裂”、“大收缩”还是“永恒稀释”？ 本书旨在激发读者对科学探索的热情，理解现代物理学是如何通过严谨的观测和精妙的理论，将人类的认知疆域扩展至时空的两端——微观的量子世界与宏观的宇宙结构。我们相信，宇宙的故事远未结束，而每一位求知者，都可能成为下一位伟大发现的见证者或贡献者。 ---

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这本书的习题设计简直是一门艺术，它完美地平衡了难度与启发性。不像市面上很多习题集只是机械地重复计算，这里的每一道题目似乎都蕴含着一个独特的物理情境或一个巧妙的解题思路。我特别喜欢它将不同章节的知识点进行巧妙糅合的综合题，这极大地锻炼了我的跨学科分析能力。比如，一道看似是纯粹的圆周运动问题，却需要用到电磁感应的知识来求解，这种“融会贯通”的考察方式，让我深刻体会到物理学作为一个统一系统的美妙之处。而且，书中的例题解析部分做得极其细致，对于那些需要多次变换坐标系或者进行复杂微积分操作的题目，作者不仅给出了最终答案，还详细阐述了每一步背后的物理逻辑，甚至讨论了其他可能的解题路径及其优劣。这种详尽的批注，比自己摸索半天更有价值，它节省了我大量时间，更重要的是，它帮我建立起了一套严谨、高效的解题流程，让我在面对考试压力时，能够更加从容不迫。

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这本书简直是为那些渴望在物理学领域深入探索，同时又对传统教科书感到枯燥的读者量身打造的。我拿到这本书时，首先被它排版的设计感所吸引，大量的图示和精心设计的例子，使得那些抽象的物理概念变得生动易懂。尤其是在处理力学和电磁学这部分内容时，作者似乎有一种魔力，能将复杂的公式推导过程分解成一系列清晰、逻辑严密的步骤，让原本让人望而生畏的数学工具变成了解决物理难题的利器。我记得有一次我在学习一个关于能量守恒的复杂情景题时，卡住了很久，翻阅了其他资料也无济于事，但是翻到这本书的对应章节后，作者用一个非常巧妙的比喻和可视化方式，瞬间点亮了我对这个问题的理解。这种教学方法不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的培养，它教会你如何像一个真正的物理学家那样去观察和分析世界。这本书的深度和广度都令人印象深刻，它没有停留在基础概念的简单重复，而是将读者直接带入了竞赛级别的挑战之中，这对于准备参加高水平物理竞赛的学生来说，无疑是一份宝贵的财富。

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这本书的语言风格是其区别于其他同类书籍的显著特点之一。它并非那种冷冰冰、充满学术腔调的文字，反而带着一种作者特有的、略显幽默又充满激情的叙述方式。读起来完全没有负担，仿佛一位资深的教授在跟你进行一对一的、充满智慧的探讨。特别是在探讨量子力学基础和相对论概念时，作者善于运用类比和反问，引导读者跳出现有的思维定势。比如，在解释波粒二象性时，他用到的那个关于“观察者角色”的比喻，让我一下子明白了海森堡不确定性原理的深层含义，而不是仅仅停留在公式层面的死记硬背。这种亲和力让学习过程充满了乐趣，使得那些原本被认为晦涩难懂的尖端物理概念，也变得触手可及。对于那些因为基础不够扎实而对物理竞赛望而却步的同学来说，这本书提供了一个极佳的“破冰”工具，它既能打好基础，又能迅速提升到所需的竞赛水平。

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读完这本书的某些章节后，我有一种强烈的感受，那就是作者不仅仅是一个知识的传授者，更像是一位经验丰富的“登山向导”。他清楚地知道哪些地方可能有“陷阱”，哪些地方是风景绝佳的“观景台”。例如，在处理热力学和统计物理这块内容时，很多教材往往只是罗列公式，让人感到空泛，但这本书却花了大量的篇幅去讲解实验背景和概念的起源，让理论不再是空中楼阁。这种对物理思想根源的追溯，极大地增强了我对所学知识的内在信任感。再者，书中对于一些“非主流”但又至关重要的知识点的补充也做得非常到位，比如一些特殊的几何技巧在力学中的应用，或者在电磁学中对矢量场的深入剖析。这些内容往往是标准教材所忽略的，但恰恰是区分优秀学生和平庸学生的分水岭。每次我以为自己已经掌握了某个主题时，翻开下一页，总能发现作者提供的一个更深层次的视角，这种不断被挑战和拓宽视野的感觉，是我阅读体验中最为珍视的部分。

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我必须强调这本书在“前沿应用”和“思维拓展”方面所做的努力。它并没有将目光仅仅局限在经典物理的框架内，而是大胆地将一些现代物理学的观点和方法融入到基础的训练体系中，这极大地拓宽了我的视野。比如，在处理电磁波传播问题时，书中引入了麦克斯韦方程组的某些高级应用，并将其与更基础的电路理论联系起来，这种高屋建瓴的视角非常有助于建立完整的知识体系。更难能可贵的是，书中穿插了许多关于物理学史和科学哲学的小插曲，这些内容虽然不是解题的主体，却是提升人文素养和理解科学精神的关键。它们让我意识到，物理学的发展不是线性的，而是充满了无数次的争论、假设与推翻。这本书的价值远超一本单纯的应试教材，它更像是一部引导有志青年进入物理世界殿堂的“入门指南”，它激发了我持续探索的动力，让我相信物理的魅力在于它永无止境的未知与美。

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