The 2nd International Conference on Nuclear Physics in Astrophysics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Fulop, Zs (EDT)/ Gyurky, Gy (EDT)/ Somorjai, E. (EDT)

出品人:

页数:349

译者:

出版时间:

价格:219

装帧:HRD

isbn号码:9783540328421

丛书系列:

图书标签:

• 核物理
• 天体物理学
• 国际会议
• 核反应
• 恒星演化
• 核合成
• 中子星
• 超新星
• 宇宙射线
• 天体物理过程

银河深处的秘密：恒星演化与宇宙元素的起源 一本跨越时间尺度的天文物理学深度探究 图书简介 本书旨在为天文物理学、核物理学以及宇宙学领域的研究者、高年级本科生和研究生提供一个全面而深入的视角，聚焦于宇宙中最基本、也最引人入胜的课题之一：恒星的生命周期、极端天体物理过程，以及宇宙中所有物质元素的起源与分布。 本书避免了对特定会议记录的直接概述，而是从基础物理原理出发，系统地构建起理解恒星如何点燃、燃烧、最终死亡的理论框架。我们相信，理解宇宙的构成，必须从理解“炼金术士”——恒星——的内部运作开始。 --- 第一部分：恒星的诞生与早期演化：从分子云到主序星 本书的开篇将深入探讨恒星形成的宏大图景。我们不局限于描述性的观察，而是侧重于驱动这一过程的物理机制。 1. 星际介质的结构与性质： 我们首先回顾星际物质的组分、密度波动和湍流特性。重点分析了磁场在分子云塌缩中的作用，以及辐射压力如何抑制或促进引力坍缩的临界条件（如金斯不稳定性）。详细讨论了不同类型的分子云核心（如暗星云、博克球）在引力失控前的平衡状态。 2. 原恒星的形成与吸积过程： 详细阐述了坍缩核心的动力学演化。讨论了角动量如何通过吸积盘或双极喷流散逸，从而允许物质落向中心天体。对原恒星内部的能量传输机制（辐射、对流）进行了严格的建模分析，特别是对柯茨卡普-克雷奇默（Krabbe-Kerr）辐射区和对流区边界的动力学行为进行了深入探讨。 3. 核聚变的点燃与主序阶段： 本部分详细解析了氢核聚变的物理基础。涵盖了质子-质子链反应（pp-chain）和碳氮氧循环（CNO cycle）的详细截面数据和能级计算。通过对流体静力学平衡和能量传输方程的求解，推导出了主序星的质量-光度关系和质量-有效温度关系。特别强调了微观物理过程（如量子隧穿效应）在启动聚变中的决定性作用。 --- 第二部分：恒星的内部结构与能量平衡：从核物理到辐射传输 这一部分是本书的核心，致力于揭示恒星内部复杂环境下的物理定律如何决定其寿命和命运。 4. 简并与电子简并压： 在低质量恒星和演化后期的致密星体中，量子力学效应占据主导。本书详细推导了费米气体在不同温度和密度下的状态方程，分析了钱德拉塞卡极限的物理意义，并将其与白矮星的结构稳定性联系起来。 5. 中微子物理学在恒星内部的应用： 中微子作为探查恒星核心的“幽灵粒子”，其作用至关重要。我们讨论了太阳中微子问题的历史背景和解决方案，包括MSW效应（物质中微子振荡）的详细机制。此外，还分析了在大质量恒星坍缩过程中，中微子冷却对核心收缩速率和最终形成中子星的影响。 6. 辐射传输的复杂性： 恒星光度的产生依赖于光子在恒星内部的随机游走。本书深入分析了罗斯兰德平均不透明度的计算方法，对比了灰色大气模型与局部热力学平衡假设的适用性边界。重点讨论了对流的有效性，并引入了比阿金-比厄克朗德（Böhm-Vitense）对流混合长度理论来准确描述恒星内部的物质输运。 --- 第三部分：后主序演化与极端天体物理：元素的熔炉 本书的后半部分转向恒星生命的终结及其留下的宇宙遗产——重元素。 7. 红巨星分支与氦闪： 分析了恒星离开主序后，包层膨胀和核心收缩的物理机制。对于低质量恒星，详细阐述了电子简并态下的氦聚变如何以氦闪的形式爆发，以及其对元素合成（如3α过程）的意义。 8. 大质量恒星的核合成： 聚焦于那些最终以超新星告终的恒星。我们重建了从碳聚变到硅聚变的逐层燃烧过程，并计算了镍-56等关键核素的产量。重点分析了光致蜕变在极高能环境下对核素丰度的影响。 9. 超新星爆炸的理论模型与中子星的诞生： 这是本书最具挑战性的部分之一。我们探讨了核心坍缩超新星（Type II）的冲击波反弹机制，并解释了如何通过中微子驱动爆炸来解释观测到的能量释放。随后，深入研究了中子星的物态方程，包括超密度物质的可能组成（如夸克物质或超核）。 10. 宇宙的炼金术：慢速和快速中子俘获过程（s-过程与r-过程）： 明确区分了轻元素和重元素合成的环境。s-过程被定位在渐近巨星分支（AGB）恒星内部，其产物（如钡、锶）的丰度模型被详细检验。而对于r-过程（如金、铂），我们探讨了中子星并合事件作为主要源头的最新观测证据，以及其产生的瞬态电磁辐射——千新星（Kilonova）的辐射模型。 --- 结语：宇宙物质的循环与未来展望 全书的最后，我们将讨论恒星演化对星系演化的整体影响。分析了初始质量函数（IMF）如何塑造星系的化学演化轨迹，并讨论了下一代观测（如引力波天文学）将如何帮助我们验证和完善这些核物理与天文物理交叉领域的理论模型。 目标读者将通过本书获得一个严谨、量化且与当前前沿研究紧密结合的恒星结构与核合成的完整知识体系。

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