The Physics of Astrophysics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026
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具体描述
This two-volume text is for new graduates on astronomy courses who need to get to grips with the physics involved in the subject. Four problem sets, averaging three problems per set, accompany each volume. The problems expand on the material covered in the texts and represent the level of calculational skill needed to write scientific papers in contemporary astrophysics. Volume I. "Radiation" deals with the emission, absorption, and scattering of radiation by matter, radiative transfer, statistical physics, classical electrodynamics, and atomic and molecular structure. Volume II. "Gas Dynamics", is a self-contained textbook. It can be used as the text for a one semester course on the interactions of matter and radiation and electromagnetic fields of macroscopic scale in both the strongly collisionil and collisionless regimes. It covers single-fluid shocks, and fronts; mapetohydrodynamics and plasma physics, their applications to self-graviting spherical masses, accretion disks, spiral density waves, star formation, and dynamo theory. Over 200 photos, line drawings, and tables amplify the major points of the text.
作者简介
Frank Shu is a Professor of Astronomy at the University of California, Berkeley. He received his PhD from Harvard University in 1968. Shu has written a number of expository articles for the lay public, and is the author of a best-selling introductory textbook in astronomy and astrophysics, The Physical Universe. He is a member of the U.S. National Academy of Sciences and Academia Sinica.
目录信息
Part 2: Waves, Shocks, and Fronts
Part 3: Magnetohydrodynamics and Plasma Physics
Problem Sets
· · · · · · (收起)
读后感
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用户评价
这本书在逻辑组织方面做得非常出色，每一个章节的过渡都显得自然而流畅。作者似乎遵循着一种“从近及远”、“从已知到未知”的思路来展开叙述。例如，在讲解完太阳系的形成后，便顺理成章地过渡到恒星的普遍形成规律，然后是恒星的生命周期，最后才上升到星系乃至整个宇宙的演化。这种循序渐进的结构，使得读者能够建立起一个清晰的宇宙图景。我发现，作者在处理一些复杂的物理概念时，会巧妙地运用历史发展的脉络来辅助说明。比如，在介绍光行差现象时，它会追溯到布拉德利爵士的发现过程，这不仅增加了故事性，也让读者理解了科学发现是如何一步步积累起来的。对于像宇宙微波背景辐射这样重要的发现，书中也详细介绍了它如何被偶然探测到，以及它对大爆炸理论的强大支持作用。我尤其喜欢书中关于“宇宙尺度”的讨论，从地球的大小到银河系的直径，再到可观测宇宙的边界，这种尺度上的对比，能够极大地激发读者的想象力，并让我们对自身在宇宙中的位置有一个更准确的定位。
评分作为一名文学爱好者，我发现这本书的语言风格同样引人入胜。作者的文字流畅而富有感染力，他善于运用生动的比喻和形象的描述，将那些原本枯燥的物理概念变得鲜活起来。例如，在描述引力波时，它会被比作“宇宙的涟漪”，而黑洞的视界则被描述为“一条单行道”。这种形象化的语言，极大地降低了理解门槛，也增添了阅读的乐趣。我尤其喜欢书中关于恒星色彩和亮度的讨论，它解释了为什么有的恒星看起来是红色的，而有的则是蓝色的，以及这些颜色背后所蕴含的温度信息。书中对星云的描述也同样精彩，那些孕育着新生命的“宇宙托儿所”，被描绘得如同梦幻般的艺术品。即使是不懂物理的读者，也能从中体会到宇宙的壮丽和神秘。这种将科学与艺术完美融合的表达方式，让我在享受知识的同时，也获得了精神上的愉悦。
评分从内容深度上来说，这本书的广度令人惊叹。它涵盖了从恒星的诞生、演化到星系的形成、宇宙的大尺度结构，几乎囊括了天体物理学的各个重要领域。我最感兴趣的是关于黑洞的部分，书中对视界、奇点等概念的讲解，以及事件视界望远镜拍摄到的第一张黑洞照片的解读，都让我耳目一新。作者并没有止步于简单的描述，而是深入探讨了相关的物理原理，比如广义相对论如何预测黑洞的存在，以及潮汐力在黑洞附近是如何表现的。同时，书中也涉及了中子星、脉冲星等致密天体，并解释了它们的形成机制以及它们发出的辐射如何帮助我们理解宇宙。我对超新星爆发的描述也印象深刻，它不仅是恒星生命终结的壮丽景象，更是宇宙中重元素的制造工厂。书中通过详细的物理模型，解释了不同类型超新星的能量来源和爆发过程，让我对这些宇宙级的“烟花”有了更深刻的认识。此外，关于暗物质和暗能量的讨论，虽然仍是未解之谜，但书中梳理了目前的观测证据和理论模型，展现了天体物理学前沿的探索方向，这对于想要了解宇宙终极命运的读者来说，是极其有价值的。
评分这本书的内容深度和广度足以满足不同层次的读者需求。即使是对于那些对天体物理学已有一定了解的读者，书中也提供了不少深入的见解和最新的研究进展。例如，关于引力波探测的章节，它详细介绍了LIGO和Virgo的探测原理，以及探测到的引力波信号如何与双黑洞合并、双中子星合并等事件相关联，这其中的物理细节处理得非常严谨。书中还对不同类型的星系进行了分类和描述，从旋涡星系到椭圆星系，再到不规则星系，并解释了它们形成和演化的可能机制。对于像类星体这样遥远而明亮的天体，书中也给出了详细的解释，说明它们是活跃的星系核，其能量来源于超大质量黑洞的吸积过程。我特别欣赏书中对宇宙膨胀史的梳理，从早期宇宙的炽热等离子体，到中性氢的形成，再到第一批恒星和星系的出现，整个过程被描绘得非常生动。它还探讨了宇宙膨胀率的测量方法，以及不同测量方法之间可能存在的差异，这展示了科学研究中不断修正和探索的精神。
评分总而言之，这本书为我打开了一扇全新的认知宇宙的大门。它不仅仅是一本关于天体物理学的教科书，更是一次深入人心的宇宙哲学之旅。作者通过严谨的科学分析和富有诗意的语言，带领我穿越时空，去感受宇宙的浩瀚与精妙。我学习到了恒星是如何点燃自身的，星系是如何聚集演变的，宇宙又是如何从一个奇点膨胀至今的。这些知识的获取，让我对生命的存在有了更深的敬畏，也对人类在宇宙中的位置有了更清晰的认识。书中对宇宙大尺度结构的描述，以及对暗物质和暗能量的探索，都引发了我对宇宙终极命运的深刻思考。它让我意识到，我们所知的宇宙只是冰山一角，还有更多的奥秘等待着我们去发掘。这本书的内容丰富且易于理解，无论是对天体物理学感兴趣的学生，还是希望拓展视野的普通读者，都能从中获益匪浅。它无疑是我近期阅读过最令人印象深刻的一本书籍之一，也让我对未来进一步探索宇宙产生了强烈的渴望。
评分这本书的论证逻辑清晰，每一部分的观点都建立在坚实的科学基础上。作者在阐述任何一个理论时，都会先回顾相关的观测证据，然后再介绍相应的理论模型，并且会讨论这些理论的优势和局限性。这种严谨的学术态度，让我对书中所述内容深信不疑。我尤其对书中关于宇宙年龄和宇宙成分的讨论印象深刻。它详细介绍了宇宙年龄是如何通过测量宇宙膨胀率来确定的，以及宇宙微波背景辐射如何为我们提供了早期宇宙的信息。对于宇宙由普通物质、暗物质和暗能量组成的比例，书中也给出了目前的观测数据和模型的解释，这让我对宇宙的构成有了更深入的理解。它还讨论了宇宙学常数在解释宇宙加速膨胀中的作用，以及科学家们为了精确测量这些参数所付出的努力。这种对科学研究过程的细致描绘，让我看到了科学家们是如何一步步接近真相的，也让我对科学的严谨性有了更深的认识。
评分作为一名非专业人士，我最看重的是这本书的可读性和趣味性。这本书在这方面做得相当到位。作者在撰写过程中，似乎始终将读者放在首位，避免了过多的学术术语堆砌。他会用生动的语言来描述那些抽象的物理概念，比如用“宇宙的粘合剂”来形容引力，或是用“宇宙的年龄标记”来形容宇宙微波背景辐射。书中穿插了一些关于著名天文学家和物理学家的故事，这些故事不仅增添了阅读的乐趣，也让我们看到了科学研究背后的人文关怀和探索精神。我特别喜欢关于爱因斯坦的故事，他如何从一个普通人成长为改变世界的物理学家的经历，以及他在广义相对论的探索过程中所经历的挣扎和顿悟，都让我深受启发。此外，书中关于望远镜技术发展的介绍也十分引人入胜，从伽利略的简易望远镜到哈勃太空望远镜，再到如今地面上的巨型射电望远镜，这些科技的进步是如何不断拓展我们观察宇宙的视野，以及它们背后付出的巨大努力，都让人赞叹不已。
评分我特别欣赏这本书的教学方法。它不是简单地罗列事实和公式，而是努力引导读者去思考。作者会提出一些启发性的问题，鼓励读者去推测和想象。例如，在讨论宇宙的终极命运时，书中会引导读者思考：如果宇宙会一直膨胀下去，那最终会发生什么？或者，如果宇宙最终会收缩，那又会是怎样的景象？这种互动式的讲解方式，让我在阅读的过程中始终保持着高度的参与感。书中也包含了一些简单的计算示例，帮助读者理解抽象的物理概念。虽然我可能无法完全掌握所有的数学推导，但这些示例让我能够大致理解计算的逻辑和结果的意义。对我而言，这种“授人以渔”的方式比单纯接受知识更为重要。它不仅教授了天体物理学的知识，更培养了我独立思考和解决问题的能力。我甚至开始尝试用书中介绍的方法去估算一些简单的天体物理参数，这让我对学习物理产生了极大的热情。
评分这本书最让我感到惊艳的是它对于宇宙学前沿问题的探讨。它并没有回避那些尚未解决的难题，而是将这些问题清晰地呈现出来，并介绍了科学家们正在进行的探索。例如，关于多重宇宙的可能性，书中梳理了不同的理论模型，并讨论了它们各自的优点和需要解决的问题。对于宇宙暴胀理论，书中详细介绍了它如何解释宇宙的平坦性和视界问题，以及相关的观测证据。我还对书中关于第一代恒星（Population III stars）的讨论很感兴趣，它们是如何形成的，以及它们对早期宇宙化学演化的影响。书中也提及了系外行星的探测，以及我们如何通过分析它们的轨道和光谱来寻找潜在的生命迹象。这种对未知领域的积极探索精神，让我感受到了科学的魅力和人类不断超越自我的决心。它不仅仅是一本介绍已有知识的书，更是一扇通往未来科学研究大门的窗户。
评分这本书的封面设计就深深吸引了我。深邃的星空背景，点缀着抽象的物理公式和星云的色彩，立刻营造出一种神秘而严谨的氛围。当拿到实体书时，纸张的触感也相当不错，厚实而带有微光，翻阅时不会有廉价感。我通常是一个对物理学略有畏惧的人，但这本书的排版设计却非常友善。字体大小适中，段落间距合理，图片和图表的插入也恰到好处，不会让人感到信息过载。它不像一些学术著作那样，充斥着密密麻麻的符号和晦涩难懂的术语，而是努力用更直观、更易于理解的方式来呈现复杂的概念。例如，书中有许多精美的插图，将抽象的物理现象形象化，像是黑洞的引力透镜效应，或是恒星内部的核聚变过程，都通过生动的图像得到了极好的诠释。作者在讲解每个概念时，似乎都预设了读者可能遇到的困难，并提前准备了不同角度的解释和类比，这让我在阅读过程中很少感到卡顿。我尤其欣赏作者在引入新概念时，总是会先简要回顾相关的基础知识，确保读者能够循序渐进地掌握。这种严谨又不失温度的写作风格，让我这个非专业读者也能够沉浸其中，享受探索宇宙奥秘的乐趣。
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