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本书是中等职业教育国家规划教材，主要内容包括绪论、路面工作状况、路面结构层、沥青路面设计、水泥混凝土路面设计。全书共5章，书后附有课程教学基本要求，供各校在进行教学安排时参考。
本书作为中等职业学校公路桥梁专业教学用书，亦可供继续教育或职业培训使用，或作为公路工程技术人员的学习参考书。
《天体物理学前沿：宇宙的演化与暗物质探索》 内容简介 本书汇集了当代天体物理学领域最尖端的理论研究与最新的观测成果，深入剖析了宇宙起源、结构形成、恒星演化、星系动力学，以及当前物理学面临的两大核心谜题——暗物质与暗能量的本质。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在为读者构建一个宏大而细致的宇宙图景。 第一部分：宇宙学基础与早期宇宙 本部分奠定了理解现代宇宙学的基石，从广义相对论的基本原理出发，探讨了弗里德曼方程组在描述均匀、各向同性宇宙中的应用。重点解析了标准宇宙学模型 $Lambda$CDM 的核心参数及其观测证据，包括宇宙微波背景辐射（CMB）的性质与极化模式。 随后，我们将时间轴回溯至宇宙大爆炸后的极早期阶段。详细讨论了暴胀理论（Inflation Theory），分析了其解决视界问题、平坦性问题以及为CMB中温度涨落提供机制的深刻意义。对原初引力波背景的理论预测及其未来探测的挑战进行了深入的阐述。随后，对核合成过程（BBN）的计算模型进行了细致的推导，阐明了早期宇宙中轻元素丰度对基本物理常数的约束作用。 第二部分：星系形成与演化 本章聚焦于宏观结构——星系是如何从早期宇宙的微小密度涨落中诞生并发展至今的。我们采用冷暗物质（CDM）的层级性结构形成模型，模拟了暗物质晕的形成过程。详细分析了星系形成过程中的关键物理机制，包括： 1. 冷却与气体吸积： 探讨了星系盘的形成，特别是冷流和热气流对星系中心物质密度的影响。 2. 恒星形成反馈： 深入讨论了超新星爆炸和活跃星系核（AGN）喷流对周围星际介质的加热与扫除效应（Feedback），这是解释星系大小和形态分布的关键。 3. 星系合并与蜕变： 基于数值模拟结果，分析了星系合并对椭圆星系和不规则星系的形成路径的影响，以及宇宙学中“并合树”（Merger Trees）的概念应用。 此外，本部分还特别关注了极端天体物理环境，如超大质量黑洞（SMBHs）的增长机制及其在宿主星系演化中的协同作用。 第三部分：恒星的生命周期与极端天体 本部分从恒星的诞生讲起，详细阐述了主序星的内部结构平衡、能量产生机制（质子-质子链与CNO循环）。重点剖析了恒星演化的晚期阶段： 1. 红巨星分支与渐近巨星分支（AGB）： 分析了热脉冲、元素在恒星内部的合成与输运（如$s$-过程）。 2. 致密天体物理： 深入探讨了白矮星的电子简并压力极限（钱德拉塞卡极限）、中子星的方程状态（EOS）的约束，以及脉冲星的磁场结构和辐射机制。 3. 黑洞物理： 考察了爱丁顿吸积、高能辐射谱的形成，以及对史瓦西和克尔时空（包括事件视界和奇点）的几何特性分析。引力波天文学部分将介绍双黑洞并合事件中辐射的功率谱与能损机制。 第四部分：暗物质的粒子性质与探测 暗物质是当前天体物理学和粒子物理学的交汇点。本章专注于构建对暗物质的理论理解，并梳理了主要的实验探测策略。 首先，从宇宙学和动力学观测证据（如旋转曲线、引力透镜效应、子团不成团性）出发，论证了热暗物质（如中微子）和冷暗物质（CDM）的区分必要性。 随后，详细介绍了主流的暗物质候选粒子模型： 1. 弱相互作用重粒子（WIMPs）： 分析了超对称理论（SUSY）中的LSP，并梳理了直接探测（如XenonnT、PandaX实验中的核反冲信号）和间接探测（如$gamma$射线和反物质信号）的实验设计原理和已取得的灵敏度进展。 2. 轴子（Axions）： 探讨了轴子如何解决强CP问题，并阐述了其作为冷暗物质的潜力，以及利用高精度腔体共振器（如ADMX实验）将其转化为微波光子的探测方法。 3. 其他候选者： 对原初黑洞（PBHs）和惰性中微子等非WIMP模型进行了理论上的评估。 第五部分：暗能量与宇宙的终极命运 本部分关注驱动宇宙加速膨胀的神秘力量——暗能量。通过对Ia型超新星观测（特别是SCP/SDSS的数据）的系统回顾，确立了暗能量在宇宙能流密度中占主导地位的事实。 1. 参数化模型： 主要分析了宇宙学常数（$Lambda$）模型，即五分之一的密度参数$Omega_Lambda$，以及更广义的$w$参数（状态方程），讨论了对$w$随时间变化的探测（如$w(z)$）。 2. 理论起源探索： 概述了暗能量的几种主要理论解释，包括宇宙学常数的真空能问题（及其巨大的理论/观测不匹配）、昆虫学模型（Quintessence）以及修改引力理论（如$f(R)$引力）作为替代方案的可能性。 3. 未来展望： 讨论了即将到来的大规模巡天项目（如Euclid, LSST, DESI）如何通过星系红移普查、弱引力透镜效应和巴里子声学振荡（BAO）来精确测量暗能量的性质，从而约束其对宇宙未来演化的最终影响。 全书辅以大量的数学推导、图表数据和最新的模拟结果，为对宇宙深层奥秘感兴趣的物理学、天文学研究生及科研人员提供了一本全面且具有挑战性的参考读物。
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