天体物理导论

天体物理导论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京大学出版社
作者:徐仁新
出品人:
页数:294
译者:
出版时间:2006-2
价格:17.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787301099896
丛书系列:
图书标签:
  • 天文
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具体描述

《天体物理导论》内容简介:在当今的天文学和物理学中,天体物理占有极其重要的地位。为适应这一历史潮流,在物理类学生中普及天体物理知识,对天体物理的综合性介绍是其第一步,也是《天体物理导论》的目的。本教材旨在向天文、物理专业本科生或研究生概括性地介绍天体物理学科,培养他们基本的天体物理素质,是进一步学习其他相关课程的基础。

宇宙的奥秘:从经典力学到前沿探索 一部深入浅出、全面覆盖现代天体物理学核心领域的权威著作。 本书旨在为读者提供一个坚实的理论基础与广阔的观测视野相结合的综合性指南,带领读者穿越浩瀚时空,探索宇宙的起源、演化及其终极命运。我们聚焦于那些驱动宇宙运行的基本物理定律,并将其应用于分析从行星到星系团的各种天体现象。 第一部分:宇宙的基石——理论框架的构建 本部分着重于为理解天体物理现象奠定不可或缺的理论基础,确保读者对驱动宇宙演化的基本物理原理有清晰的认识。 第一章:经典力学在天体运动中的应用 本章从牛顿万有引力定律出发,详细阐述了如何利用经典力学解决双星系统、多体问题以及天体轨道稳定性等核心问题。我们将探讨开普勒定律的物理本质,并引入拉格朗日和哈密顿力学的概念,以更优雅和通用的方式处理复杂的引力相互作用。重点分析了潮汐力的形成机制及其对卫星和行星演化的影响。此外,本章还会深入讨论轨道共振现象,例如拉普拉斯共振在木星卫星系统中的重要性。 第二章:电磁辐射与光谱分析 电磁辐射是天文学家获取宇宙信息的唯一媒介。本章系统梳理了电磁波谱的各个波段,从射电波到伽马射线。我们详细讲解了黑体辐射定律(普朗克定律)及其在恒星表面温度确定中的应用。随后,深入探讨了吸收线和发射线的形成机理,这是理解恒星大气成分和运动状态的关键。辐射传输理论是本章的难点和重点,我们将分析光子在介质中传播时的吸收、散射和辐射过程,为后续解读实际天文观测数据提供必要的工具。 第三章:狭义相对论与光度学基础 狭义相对论的效应在高速运动的天体(如喷流或脉冲星)中不可忽视。本章探讨了洛伦兹变换、时间膨胀和长度收缩如何修正经典图像。尤其侧重于相对论性多普勒效应在测量星系退行速度和确定吸积盘中物质速度方面的应用。在光度学方面,本章界定了绝对星等和视星等的区别,并详细讨论了星际消光对光度测量的影响,引入了色指数的概念来修正观测误差。 第二部分:恒星的生命周期——从诞生到死亡 本部分聚焦于宇宙中最普遍、最活跃的天体——恒星,追踪其从形成、主序生存到最终消亡的完整演化路径。 第四章:星际介质与原恒星形成 恒星诞生于广袤的星际分子云。本章首先描述了星际介质(ISM)的物理和化学特性,包括其组成、温度分布和磁场结构。随后,我们深入研究了引力坍缩的物理过程,即云核失稳的条件,如金斯不稳定性。重点讨论了原恒星吸积阶段的物理模型,以及包层对内向流的遮蔽效应,解释了T型星和金牛T星的特征。 第五章:恒星内部结构与主序演化 恒星在其生命的大部分时间里处于主序阶段,通过核心的氢核聚变提供能量。本章详细推导了描述恒星内部结构的四个基本方程:质量守恒、能量守恒、流体静力平衡和辐射/对流能流方程。我们将这些方程应用于求解简化的恒星结构模型,解释了质量如何决定恒星的有效温度、光度和寿命。恒星演化轨迹(H-R图上的路径)的物理机制被细致剖析。 第六章:恒星的晚期命运:白矮星、中子星与黑洞 恒星演化路径在质量超过钱德拉塞卡极限时发生剧变。本章详细分析了低质量恒星演化至渐近巨星分支(AGB)后的命运,即形成白矮星。白矮星的结构由电子简并压力支撑,我们将探讨其冷却过程。对于大质量恒星,本章聚焦于超新星爆发的物理机制,区分 Ia 型和 II 型超新星。最后,我们探讨了中子星(脉冲星的观测证据)和黑洞(史瓦西半径和事件视界)的形成条件和极端物理性质。 第三部分:星系与宇宙学——大尺度的结构与历史 本部分将视角提升到星系尺度乃至整个宇宙,探讨物质在大尺度上的分布规律及其随时间演化的物理学。 第七章:星系的分类、运动与动力学 本章介绍了哈勃星系分类方案,并深入分析了螺旋星系、椭圆星系和不规则星系的形态特征及其形成历史的推测。我们利用维里定理来估算星系的质量,并引入了暗物质的概念来解释星系旋转曲线的平坦性,这是现代天体物理学中最重大的未解之谜之一。本章还涵盖了星系团的引力约束和星系间的相互作用(如引力拖曳和星系并合)。 第八章:活跃星系核(AGN)与高能过程 许多星系的中心存在着极其活跃的吸积过程。本章聚焦于活动星系核的物理模型,如塞弗特星系、类星体和射电星系。我们将探讨物质如何通过吸积盘落入超大质量黑洞,以及由此产生的强大能量辐射(包括喷流的形成和准各向同性辐射)。本章还会涉及伽马射线暴(GRBs)的两种主要模型及其作为宇宙中最剧烈爆炸事件的观测证据。 第九章:广义相对论与现代宇宙学 本章将理论框架扩展到广义相对论,讲解爱因斯坦场方程的物理意义,并将其应用于描述均匀、各向同性的宇宙。我们系统介绍了弗里德曼方程组,并探讨了宇宙的尺度因子随时间的变化规律。重点分析了宇宙微波背景辐射(CMB)的性质和它作为宇宙大爆炸“余晖”的重要性。最后,本章讨论了当前宇宙学的两大支柱:暗物质和暗能量,阐述了它们如何塑造宇宙的加速膨胀和结构形成。 第十章:宇宙的未来与未解之谜 本书的最后部分是对当前研究热点的展望。我们将探讨不同的宇宙学模型预测的宇宙终极命运(大撕裂、热寂或大挤压)。同时,深入剖析当前前沿领域中亟待解决的核心问题,例如中微子质量的确定、重元素的起源(核合成的终点)、引力波天文学的观测前景,以及如何将量子引力理论融入天体物理学的宏大叙事中。本书旨在激发读者对这些未解之谜的深入思考与探索。

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读后感

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用户评价

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我之所以选择《天体物理导论》,是因为我希望找到一本能够真正解释“为什么”的书,而不仅仅是描述“是什么”。这本书在这方面做得非常出色。作者在介绍天体物理学的基本概念时,总是会深入挖掘其背后的物理原理和数学基础。例如,在讲解恒星的能量产生时,书中详细解释了核聚变的过程,从质子-质子链反应到碳氮氧循环,并给出了相关的反应方程和能量转化效率。这种严谨的解释让我对恒星的“发光发热”有了更清晰的认识。书中还涉及了天体物理学中一些非常重要的观测技术,比如光谱分析,它如何帮助我们确定天体的化学成分、温度和速度。作者还介绍了一些现代的天文观测设备,比如射电望远镜阵列和大型光学望远镜,以及它们在探索宇宙深处所起到的关键作用。让我印象深刻的是,书中还讨论了一些前沿的天体物理学研究方向,比如引力波天文学的最新进展,以及系外行星的探测和研究。这些内容不仅让我了解了天体物理学的最新动态,也让我看到了科学探索的无限可能,它不仅是一本教材,更是一份对未知世界探索的邀请,让我对未来的研究充满了期待。

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这本书是我对宇宙的理解产生颠覆性改变的开始。在此之前,我接触的天体物理知识多是碎片化的,缺乏一个完整的体系。《天体物理导论》则像一张精心绘制的宇宙地图,指引着我在浩瀚的知识海洋中航行。我尤其欣赏书中对观测天文学和理论天体物理学的平衡处理。它不仅讲解了理论模型,如宇宙膨胀模型、黑洞形成机制等,还详细介绍了支撑这些理论的观测证据,以及各种天文望远镜和探测器的作用。例如,在讲解宇宙学模型时,书中详细介绍了不同类型的望远镜(光学、射电、X射线、伽马射线)以及它们在观测不同天体现象中的作用,还提到了空间望远镜(如哈勃空间望远镜)的优势。这些内容让我意识到,科学理论的建立离不开扎实的观测基础。书中对星系形成和演化的描述也让我大开眼界,从早期宇宙中的原始物质分布,到引力作用下物质的聚集,再到星系的诞生和成长,每一个环节都描绘得栩栩如生。特别是对星系碰撞和合并过程的分析,让我看到了宇宙中那些宏伟而壮丽的“天体舞蹈”。书中对不同星系类型(如旋涡星系、椭圆星系)的分类和特征的介绍,也让我对宇宙的丰富性有了更深的体会,每一次翻阅这本书,都能发现新的惊喜和启发。

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我购买《天体物理导论》是希望能够系统地学习天体物理学的基本理论和观测方法,这本书超出了我的预期。作者在组织内容上非常巧妙,循序渐进,从最基础的牛顿万有引力定律开始,逐步深入到广义相对论在天体物理中的应用。让我印象深刻的是,书中在讲解引力定律时,并没有止步于公式的罗列,而是通过举例说明,比如行星轨道的计算,以及月球绕地球的运动,来展示引力定律的普适性。当进入到广义相对论部分时,作者用通俗易懂的语言解释了时空弯曲的概念,并通过爱因斯坦场方程的简化形式,说明了物质如何影响时空,以及时空如何反过来影响物质的运动。这种解释方式,让我在理解相对论的复杂性时,感到更加得心应手。此外,本书对恒星物理的讲解也十分详尽,从恒星的结构、能量产生机制(核聚变)到恒星的演化阶段,都进行了细致的阐述。书中对不同类型恒星(如主序星、红巨星、白矮星)的形成和演化路径的描述,让我对恒星的生命周期有了清晰的认识。尤其让我感到惊喜的是,书中还介绍了一些非常规的恒星类型,例如中子星和黑洞,并解释了它们是如何形成的,以及它们的一些奇特性质,比如脉冲星的周期性辐射和黑洞的吸积过程,这些内容都极具吸引力。

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这是一本真正触及我灵魂的著作。当我还是一名怀揣着对浩瀚星空好奇的懵懂少年时,便常常仰望夜空,幻想那些遥远的光点背后隐藏着怎样的奥秘。然而,大学的专业选择如同在无尽的宇宙中寻找方向的灯塔,我曾一度迷失在数理逻辑的严谨与对宇宙现象的热情之间。《天体物理导论》恰好填补了我内心的真空,它以一种令人着迷的方式,将抽象的物理原理与我儿时对宇宙的憧憬紧密相连。我记得第一次读到恒星演化的章节时,那种震撼无与伦比。从一片尘埃的聚集,到核聚变的熊熊燃烧,再到最终的白矮星、中子星或是黑洞,书中的文字仿佛为我描绘了一幅幅宏伟的画卷,让我看到了宇宙的生命周期,体会到了时间的尺度。作者的叙述并非枯燥的理论堆砌,而是充满了故事感,将那些冰冷的科学公式赋予了温度和生命。例如,在讲解引力透镜效应时,书中生动地描绘了光线如何被星系弯曲,如同穿越了时空隧道,为我们揭示了隐藏在遥远宇宙深处的秘密,这种叙述方式让我仿佛身临其境,跟随那些光子一同旅行。这本书不仅仅是知识的传递,更是思维方式的启迪,它教会我如何用物理学的语言去理解宇宙,如何用严谨的逻辑去探索未知的边界,让我对那些曾经遥不可及的天体现象产生了深刻的理解和全新的认识,也坚定了我继续深入探索天体物理领域的决心。

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作为一名已经有一定物理学基础的爱好者,我寻找的是一本能够系统性地梳理天体物理知识,并且在深度上有所突破的书籍。《天体物理导论》完美地满足了我的需求。它没有像许多入门读物那样,过于简化复杂的概念,而是以一种更为严谨但又不失可读性的方式,展现了天体物理学的全貌。我印象深刻的是关于暗物质和暗能量的部分。这两个概念在现代宇宙学中占据着核心地位,但其本质仍然充满未解之谜。本书对现有的观测证据,如星系旋转曲线和宇宙加速膨胀,进行了清晰的梳理,并介绍了几种主要的理论模型,如WIMPs(弱相互作用大质量粒子)和ΛCDM模型(Lambda-CDM模型)。作者在探讨这些前沿问题时,保持了一种审慎的态度,既展现了科学的进步,也承认了我们尚未知的领域。它并没有给出“标准答案”,而是鼓励读者去思考,去追问。这种开放式的讨论,对于激发批判性思维至关重要。此外,书中还涉及了恒星形成区的观测,例如通过射电望远镜或红外望远镜捕捉到的原恒星盘和喷流,这些观测细节让我直观地感受到宇宙中物质的活动,也让我对恒星的“孕育”过程有了更生动的认识,仿佛亲眼见证了新恒星的诞生。

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作为一名对宇宙充满好奇的普通读者,《天体物理导论》为我提供了一个系统而深入的认识宇宙的框架。我曾一度认为天体物理学是一门极其艰深且遥不可及的学科,但这本书却以一种令人惊喜的亲和力,将那些复杂的概念一一呈现。书中的叙事逻辑非常清晰,从最基础的天体运动定律,到恒星的内部结构和能量来源,再到星系的形成和演化,每一个章节都像是在为前一个章节打下基础。我尤其喜欢书中对恒星演化路径的描述,它就像一个宏大的家族史,从年轻的恒星诞生,到经历中年期的稳定燃烧,再到晚年期的壮丽谢幕,每一个阶段都充满了戏剧性。书中对不同类型恒星(如红矮星、黄矮星、蓝巨星)的演化差异的讲解,让我看到了宇宙的多样性。此外,本书还涉及到宇宙学中的重要概念,如宇宙膨胀、宇宙微波背景辐射和暗物质。作者在解释这些概念时,会引用大量的观测证据和理论模型,并对它们进行细致的分析。例如,在讲解宇宙微波背景辐射时,书中介绍了其发现过程,以及它如何为宇宙大爆炸理论提供了有力的支持。这些内容不仅拓宽了我的视野,也让我对宇宙的形成和演化过程有了更深刻的理解,也让我意识到,科学研究是一个不断发展和完善的过程。

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这本书的叙述方式有一种独特的魅力,它能够将极其宏大的宇宙尺度和极其微观的物理粒子联系起来,展现出宇宙的统一性。我曾经对宇宙学中的各种“常数”感到困惑,比如哈勃常数、普朗克常数等等,它们在不同的领域出现,却似乎都扮演着至关重要的角色。《天体物理导论》在这方面做得非常出色,它在介绍每个概念时,都会追溯其历史渊源和实验基础,并解释它在整个天体物理框架下的意义。例如,在讲解宇宙学参数时,书中详细介绍了测量哈勃常数的方法,包括使用造父变星和Ia型超新星作为标准烛光,以及这些测量结果如何帮助我们理解宇宙的膨胀速率和年龄。这种严谨的溯源,让我对这些参数的理解不再是死记硬背,而是基于对其生成过程的深刻理解。我还特别喜欢书中对不同观测手段的介绍,比如X射线天文学如何帮助我们研究黑洞吸积盘和星系团,或者引力波天文学如何为我们打开了观测宇宙的新窗口。书中穿插的许多天文图像和图表,更是极具视觉冲击力,它们不仅仅是为了美观,更是为了清晰地传达科学信息,让我对那些抽象的概念有了具象化的认知,也让我感受到科学研究的魅力所在。

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这本书为我打开了探索宇宙奥秘的另一扇大门。我一直对宇宙中那些最极端、最神秘的现象感到好奇,比如黑洞、中子星和超新星爆发。《天体物理导论》恰好能够满足我对这些现象的求知欲。作者在讲解黑洞时,不仅介绍了它的基本性质,如事件视界和奇点,还深入探讨了黑洞的形成机制,比如大质量恒星坍缩或星系中心超大质量黑洞的形成。书中还引用了一些重要的理论和观测结果,比如史瓦西半径的推导,以及对X射线双星中黑洞吸积盘的观测。这些内容让我对黑洞这一神秘天体有了更深入的认识。同样,书中对中子星的讲解也十分精彩,它解释了中子星是如何在中子简并压的作用下支撑自身的,以及它们可能表现出的各种现象,如脉冲星的周期性辐射和磁星的强大磁场。我对超新星爆发的部分也印象深刻,它详细介绍了不同类型的超新星,特别是Ia型超新星,以及它们在宇宙学研究中的重要作用。书中还穿插了一些关于宇宙起源和演化的讨论,比如宇宙大爆炸理论的证据,以及宇宙的膨胀和可能的未来。这些内容让我对宇宙的整体认识更加完整和深刻,也让我对科学家们探索宇宙的智慧和勇气充满了敬意。

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我一直认为,学习一门学科,最难得的是找到那种“原来如此”的顿悟时刻,《天体物理导论》恰好能不断地提供这样的体验。在接触这本书之前,我对宇宙的认知大多停留在科普读物和科幻电影的层面,充满了浪漫色彩但缺乏科学的根基。而这本书,则像一位循循善诱的智者,一步步引导我拨开迷雾。我尤其欣赏它在解释基本概念时的细致入微。比如,当书中讲解黑洞的视界时,它并非仅仅抛出一个定义,而是从广义相对论的基石——时空弯曲——开始,层层递进地解释了物质密度达到一定程度后,引力场会强大到连光都无法逃脱的程度。书中还穿插了许多历史性的实验和观测,比如光行差的发现如何支持了光速的有限性,或者对宇宙微波背景辐射的探测如何证实了宇宙大爆炸理论,这些内容让我看到了科学发现的艰辛与伟大,也让我对那些伟大的科学家们充满了敬意。更让我惊喜的是,本书并没有回避复杂的数学推导,而是将它们巧妙地融入到文字叙述中,提供了一些关键的数学公式,并辅以直观的解释,使得即使对数学不是非常精通的读者,也能大致理解其原理。这种“授人以渔”的教学方式,让我不仅学会了“是什么”,更理解了“为什么”,为我日后更深入的学习打下了坚实的基础,也让我对宇宙的理解不再停留在表面,而是开始触及到其深层运行的规律。

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这本书不仅仅是一本知识的传递者,更是一位激发我探索欲的引路人。在我接触《天体物理导论》之前,我对宇宙的认知就像是一张模糊的星图,知道有恒星、有星系,但对于它们是如何运作、如何演化却知之甚少。这本书以一种非常系统的方式,将这些零散的知识点串联起来,形成了一个完整的宇宙图景。我尤其喜欢书中在讲解恒星形成的部分,它用生动的语言描述了分子云的坍缩、原恒星的形成以及行星盘的演化。那些关于重力、角动量守恒以及核聚变触发的解释,让我对恒星的诞生过程有了深刻的理解。书中还详细介绍了不同类型的恒星,以及它们的生命周期,比如红矮星的漫长燃烧,金牛座T型星的变幻莫测,以及超巨星的壮丽死亡。这些描述让我感受到宇宙中生命的多样性和尺度。此外,书中对宇宙学中的暗物质和暗能量的讨论也让我着迷。作者在解释这些未知的组成部分时,引用了大量的观测证据,比如星系旋转曲线和宇宙加速膨胀,并介绍了几种可能的解释,比如弱相互作用大质量粒子(WIMPs)和宇宙学常数。这些内容不仅让我对宇宙的构成有了更深入的认识,也让我意识到,科学研究是一个不断修正和完善的过程,充满了未知和挑战,每一次阅读都能带来新的启发和思考。

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入門書,主要是看看天體物理的知識結構

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很不错的天体物理入门教材~

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人很好,考試挺水。書不錯,很簡單,雖然一開始會比較混亂。

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徐老师给我签过名。

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经典,偏高能

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