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出版者:Marshall Cavendish Corp

作者:Thomas, Jens

出品人:

页数:32

译者:

出版时间:

价格:220.00 元

装帧:LIB

isbn号码:9780761414629

丛书系列:

图书标签:

化学
元素
惰性气体
稀有气体
周期表
科学
无机化学
物理学
氦气
氖气

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具体描述

探秘宇宙深处的奥秘：《恒星的诞生与演化》作者：艾萨克·牛顿·史密斯出版社：苍穹之眼出版社出版日期： 2023年10月页数： 680页（精装） --- 书籍简介：宇宙，这个浩瀚无垠、深不可测的舞台，其最引人注目的主角，莫过于那些点缀在无尽黑暗中的璀璨星辰。它们是宇宙中最宏伟的熔炉，是构成我们所知一切物质的源头，它们的生与死，谱写着宇宙最壮丽的史诗。《恒星的诞生与演化》并非一部关于惰性气体的冷僻研究，而是一部带领读者深入恒星生命周期的恢弘巨著。本书以扎实的物理学基础为骨架，辅以最新的天文观测数据和前沿的理论模型，全面、深入且极具可读性地阐述了恒星从原恒星阶段到最终归宿的完整历程。第一部分：星尘的集结——恒星的胚胎时期本书开篇，我们将目光投向宇宙中那些广袤、寒冷且稀疏的分子云。这些被称为“恒星孕育所”的星际介质，是宇宙中最基础的原材料。第一章：分子云的结构与特性。详细探讨了分子云的化学成分、温度梯度以及湍流运动对引力坍缩的影响。我们将解析马赫数（Mach Number）如何决定云体的稳定性，以及如何通过观测毫米波辐射来探测这些隐藏在尘埃背后的低温世界。第二章：引力不稳定性与核心形成。核心是恒星诞生的第一步。本章深入解析了金斯不稳定性（Jeans Instability）的临界条件，探讨了外部扰动（如超新星激波或星系旋臂的密度波）如何触发分子云的碎片化和核心的坍缩。重点讨论了湍流对坍缩过程的延迟或加速作用。第三章：原恒星的形成与预主序星。随着核心的收缩，中心温度和压力急剧上升，一个原恒星的雏形诞生了。本章详细描述了物质吸积盘的形成过程，解释了双极喷流（Bipolar Outflows）和赫耳-阿诺德（Herbig-Haro, HH）天体的物理机制。预主序星阶段的能量来源是引力收缩而非核聚变，我们将通过观测不同质量恒星在赫尔茨普龙-罗素图（H-R Diagram）上的轨迹——如林氏轨迹（Linn’s Track）和海尔斯轨迹（Hayashi Track）——来理解它们如何向主序线靠近。第二部分：生命的辉煌——主序星的漫长岁月一旦核心温度达到百万开尔文，氢核聚变点燃，恒星便进入了其生命中最稳定、最漫长的阶段——主序星时期。第四章：核聚变的引擎。恒星能量的终极来源。本书详细对比了质子-质子链（p-p Chain）和碳氮氧循环（CNO Cycle）的效率差异，并解释了温度对这两种反应速率的指数级敏感性。我们还将探讨不同质量恒星的对流区与辐射区结构如何决定其内部能量输运的效率。第五章：恒星结构模型与稳定性。阐述了恒星结构理论的四大基本方程——质量守恒、能量守恒、流体静力平衡和辐射（或对流）传输方程。通过求解这些微分方程组，我们可以构建出不同光度和有效温度恒星的内部结构模型，并理解恒星如何通过反馈机制来维持自身的动态平衡。第六章：质量的铁律。恒星的质量是决定其命运的唯一且最重要的参数。本章深入研究了初始质量函数（IMF），并详细论证了质量如何决定恒星的寿命、光度以及最终的演化路径。我们将分析太阳型恒星与大质量恒星在主序阶段的演化差异。第三部分：黄昏与新生——晚期演化与致密天体当核心的氢燃料耗尽，恒星的平静生活宣告结束，进入了快速且剧烈的晚期演化阶段，最终留下宇宙中最极端的产物。第七章：红巨星的膨胀与氦闪。描述了主序后，核心收缩、包层膨胀的物理过程。对于低质量恒星，氦核聚变的点燃——“氦闪”——是关键的转折点。我们将探讨三重 $alpha$ 过程（Triple Alpha Process）是如何在氦核中合成碳和氧的。第八章：大质量恒星的“洋葱式”燃烧。对于质量超过8倍太阳质量的恒星，生命以更快的速度走向高潮。本章详细描述了碳聚变、氖聚变、氧聚变乃至硅聚变的链式反应，揭示了恒星核心如何像洋葱一样形成多层壳层结构，直至形成铁核。第九章：超新星爆发与元素工厂。铁核的形成标志着灾难的开始。我们将深入分析II型超新星的“核坍缩”机制，以及强大的激波如何将恒星物质抛射到星际空间。重点分析了快速中子俘获过程（r-process），解释了金、铂等重元素是如何在这次宇宙级的爆炸中被锻造出来并散播的。第十章：恒星的最终归宿。恒星的残骸取决于其初始质量。本章系统梳理了白矮星的电子简并压力支撑、中子星的奇特物质状态（包括夸克星的理论推测），以及最引人入胜的——黑洞的事件视界与奇点。我们将运用广义相对论的基础概念，解释引力坍缩的不可逆性。结语：恒星与我们的联系本书的最后一章，将视角拉回地球，探讨恒星演化对宇宙化学演化的影响。从第一代恒星（Population III Stars）的缺失到如今星系中金属丰度（天文学中指氢氦以外的元素）的升高，恒星的生灭是宇宙元素循环的驱动力。我们身体中的每一个原子，都曾是某个远古恒星内部的产物。《恒星的诞生与演化》是一部面向天文爱好者、物理学专业学生以及对宇宙终极奥秘充满好奇心的读者的权威参考书。它不仅描绘了星辰壮丽的生命周期，更阐释了驱动这些过程的深刻物理定律。阅读本书，如同置身于宇宙的实验室，亲眼见证创世与毁灭的伟大工程。 --- 本书特色：详尽的数学推导：书中包含大量星体物理模型的核心方程，并提供详细的求解思路。前沿观测成果：整合了哈勃、钱德拉X射线天文台以及詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新数据，用以佐证理论模型。高质量插图与图表：超过300幅原创或精选的H-R图、演化轨迹图、内部结构剖面图，帮助读者直观理解复杂概念。致谢：特别感谢全球的观测天文学家和计算物理学家们对恒星演化理论的持续贡献，使得我们能够如此清晰地洞察宇宙中最古老、最持久的现象。