An Introduction to Radio Astronomy

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出版者:
作者:Burke, Bernard F./ Graham-Smith, Francis
出品人:
页数:408
译者:
出版时间:2002-4
价格:$ 84.75
装帧:
isbn号码:9780521005173
丛书系列:
图书标签:
  • 天文学
  • 射电天文学
  • 天体物理学
  • 观测天文学
  • 无线电望远镜
  • 宇宙学
  • 天文学导论
  • 科学
  • 物理学
  • 天文学教育
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具体描述

Radio astronomy uses unique observational techniques and offers the only way to investigate many phenomena in the Universe. This book, by two founders of the field, presents both a clear introduction to radio telescopes and techniques, and a broad overview of the radio universe. The material in this new edition has been expanded and updated, reflecting the developments in the field over the last decade. New material reflects the increasing use of aperture synthesis and Very Long Baseline Interferometry, and the further exploitation of molecular spectral lines. A new chapter is devoted to the fundamentals of radiation and propagation theory. The second half of the book constitutes a review of radio observations of our Milky Way galaxy. Wide-ranging and clearly written, this book provides a thorough and up-to-date introduction to the subject for graduate students, and an invaluable overview for researchers turning to radio astronomy for the first time.

天体物理学前沿探索:新视角下的宇宙奥秘 内容提要 本书旨在为读者提供一个跨越传统界限的、对现代天体物理学最新进展的全面而深入的概述。我们聚焦于当前最活跃的研究领域,从引力波天文学的黎明到黑洞成像的突破性进展,再到暗物质和暗能量本质的深刻探讨。本书避免重复介绍基础知识,而是直接切入当前科学界面临的最尖锐问题和最前沿的观测证据。通过梳理近十年来的重大发现,本书为有志于探索宇宙深层结构的读者提供了一张详尽的路线图。 --- 第一部分:时空结构与极端天体物理学的新纪元 第一章:引力波天文学:聆听宇宙的涟漪 引力波的直接探测标志着天文学进入了一个全新的多信使时代。本章深入探讨了LIGO、Virgo和KAGRA等地面干涉仪的最新成果,重点分析了双中子星并合事件(如GW170817)如何彻底改变了我们对重元素起源(特别是金和铂的形成)的理解。我们详细审视了对超大质量黑洞合并事件的探测进展,讨论了这些事件如何被用来检验广义相对论在强引力场下的有效性。此外,我们还将展望下一代引力波探测器——空间干涉仪(如LISA)的科学目标,特别是其对早期宇宙结构演化和宇宙背景引力波的潜力。 第二章:黑洞与事件视界成像:突破极限的视觉革命 事件视界望远镜(EHT)成功捕获了M87和人马座A的阴影图像,这不仅仅是技术上的壮举,更是对爱因斯坦理论最直接的视觉验证。本章细致剖析了EHT的成像原理、数据处理流程,以及从图像中提取的物理信息。我们讨论了如何利用黑洞阴影的形状和大小来约束黑洞的自旋参数,以及这些观测如何挑战或支持现有的吸积盘模型和喷流形成机制。同时,本章也将涉及快速射电暴(FRBs)的最新解释,特别是那些被认为与极端磁场天体(如磁星)有关的理论模型。 第三章:中子星的极限物理:物质状态方程的探寻 中子星是宇宙中密度最高的稳定物质形态的天然实验室。本章聚焦于利用脉冲星计时阵列(PTA)和先进X射线观测(如NICER任务)来约束中子星的质量-半径关系。我们将深入探讨内部结构模型的不确定性,即“物质状态方程”(EoS)的边界。这包括对夸克物质存在的可能性、中子星内部是否存在超流体或超导体,以及极端密度下粒子物理学如何重新定义物质的性质等前沿问题。 --- 第二部分:宇宙学前沿:暗物质与暗能量的本质 第四章:暗能量的动态演化:超越宇宙学常数 暗能量是驱动宇宙加速膨胀的神秘力量。本章着重分析了最新一代大尺度结构(LSS)巡天项目(如DESI和Euclid任务)提供的数据,用于精确测量哈勃常数和物质密度参数随时间的变化。我们不再仅仅满足于$Lambda$CDM模型,而是探讨了各种动态暗能量模型(如标量场理论、修正引力理论)与观测数据之间的兼容性,并分析了“哈勃张力”问题对现有宇宙学模型的深刻挑战。 第五章:暗物质的直接与间接搜寻:粒子物理的边界 暗物质的粒子性质仍然是现代物理学的最大谜团之一。本章详尽回顾了全球范围内针对弱相互作用大质量粒子(WIMPs)的地下直接探测实验的最新零结果及其对参数空间的限制。同时,我们转向间接探测的进展,特别是对高能宇宙射线和伽马射线数据中可能存在的暗物质湮灭或衰变信号的分析,并讨论了未来实验(如高精度正负电子对撞机)在寻找轻量级暗物质候选体方面的潜力。 第六章:早期宇宙的物质分布:重子声学振荡的精确定位 重子声学振荡(BAO)作为早期宇宙信息被“冻结”在当前物质分布中的化石,是检验宇宙学模型的关键工具。本章侧重于介绍高精度红移空间扭曲(RSD)测量如何提供了关于宇宙膨胀历史和结构生长的独立约束。我们将讨论如何利用星系团和星系演化历史来重建宇宙的早期状态,并评估当前观测对“早期暗能量”等替代性早期宇宙模型的排除程度。 --- 第三部分:星系与恒星形成的新视角 第七章:星系演化的多路径:从矮星系到巨型椭圆星系 本章摒弃传统的星系演化时间线,转而关注驱动星系形态和活动性转变的关键物理过程。我们考察了冷流(Cold Flows)对星系寒冷气体供应的影响,以及超大质量黑洞反馈(AGN Feedback)在清除或加热星系内部气体中的双重作用。特别地,本章深入分析了詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)观测到的早期宇宙($z>10$)中异常明亮和成熟的星系,探讨它们对现有星系形成模型的修正要求。 第八章:恒星生命周期的极端事件:超新星与快速射电暴的深层联系 恒星死亡不仅是元素的播撒者,也是高能物理现象的制造者。本章聚焦于Iax型超新星的复杂机制,特别是对那些不符合标准热核爆炸模型的事件的分析。此外,我们重新审视了快速射电暴(FRBs)的起源,提出了一种将某些重复性FRBs与特定类型的磁星活动周期或脉冲星演化阶段联系起来的统一模型,并探讨了如何利用未来的射电望远镜阵列(如SKA)来系统性地探测这些高能事件的宿主星系环境。 --- 总结 本书力求在天文学的“信息爆炸”时代,为读者提供一个聚焦于“未知”与“前沿”的框架。它不是对既有知识的系统回顾,而是对未来十年物理学界可能发生突破性进展方向的深度预测与梳理。通过对引力波、黑洞成像、暗物质粒子探测和早期宇宙的最新成果进行整合分析,我们旨在激发读者对宇宙深层机制的思考,并为理解我们在宇宙中的位置提供一套全新的、基于最新实证的视角。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的,那种深邃的宇宙蓝搭配上模糊但又充满力量的射电望远镜天线轮廓,让我在书店里一眼就注意到了。我买它的时候,其实对射电天文学并没有一个非常清晰的概念,只隐约知道它和我们平时看到的星空不太一样。翻开第一页,我首先被书的排版和字体吸引了,那种略带复古感的衬线字体,在白色的纸张上显得非常舒服,阅读起来不会感到疲劳。书中的插图,虽然我还没有仔细研究,但从它们的位置和大小来看,应该是精心设计的,希望能够帮助理解那些抽象的概念。我期待的是,这本书能够像它的封面一样,带我进入一个未知的、却又充满魅力的射电宇宙。我希望能在这本书里找到那种“哇,原来是这样!”的惊喜,而不是枯燥乏味的理论堆砌。毕竟,天文学本身就充满了奇妙和想象的空间,这本书的外观给了我这样的信心,我希望内容也能不负这份期待。

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这本书的触感和纸张质量都相当不错,拿在手里有一种踏实感。我一直认为,阅读一本好书,不仅是获取知识的过程,也是一种愉悦的体验。射电天文学对我来说,就像一个隐藏在宇宙幕布后的秘密花园,充满了未知和可能。我希望这本书能够成为我探索这个花园的地图,它不仅要指明方向,更要让我看到沿途的美景。我非常期待书中能够解释清楚射电波是如何从遥远的宇宙深处传递到地球,又是如何被我们的望远镜捕捉到的。我希望这本书能够提供一些关于射电天文学发展史的介绍,让我了解这个领域是如何一步步发展到今天的。同时,我也对一些前沿的射电天文研究课题很感兴趣,比如引力波的探测、系外行星的大气分析等等,希望这本书能在这方面有所触及,让我对未来充满想象。

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我对这本书的期望,更多地是希望它能成为我了解射电天文学的“引路人”。我不是一个专业的科学背景出身,所以阅读一本引言性质的书籍,最关键的还是要看它是否能“领进门”。我希望这本书能够为我构建一个清晰的射电天文学知识框架,让我知道这个领域都研究些什么,主要的工具是什么,以及它在整个天文学研究中扮演着怎样的角色。我个人对那些“为什么”的问题特别感兴趣,比如为什么我们要建造射电望远镜?射电波在宇宙中扮演了什么特殊的角色,是可见光无法比拟的?我希望书中能解答这些基本的疑问,而不是直接抛出一堆公式和理论。如果这本书能让我对宇宙有一个全新的、从射电波的角度去理解的视角,那我将会非常满意。此外,我还会关注它的语言风格,希望不会过于学术化,而是能够用一种相对平易近人的方式来阐述。

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作为一个对宇宙充满好奇心的人,我一直对各种天文现象着迷,从肉眼可见的星云到望远镜下的星系,总觉得那里隐藏着无数的秘密。射电天文学对我来说,就像一个还没完全揭开面纱的领域,它看到的宇宙,似乎与我们习惯的视觉图像截然不同,充满了神秘感。这本书的名字《An Introduction to Radio Astronomy》听起来就非常适合我这样刚入门的读者,我希望它能以一种循序渐进的方式,将那些复杂的物理原理和观测技术讲解清楚。我特别期待书中能够有一些生动形象的比喻,能够将那些听起来很“高深”的概念,比如“黑体辐射”、“塞曼效应”之类的,用我能够理解的方式解释出来。另外,我非常希望这本书能提供一些射电望远镜的实际应用案例,比如它们是如何探测脉冲星、类星体,或者是在宇宙大爆炸的余辉中寻找证据的。如果能有一些令人惊叹的射电图像作为配图,那就更完美了,视觉上的冲击力往往比文字更能激发兴趣。

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这本书的装帧设计非常有质感,封面上的深邃蓝色和银色字体,给人一种沉稳而专业的印象,这让我对它的内容充满了期待。我并非天文学领域的专业人士,但对宇宙的奥秘一直抱有浓厚的兴趣,射电天文学对我来说是一个相对陌生的领域,充满了探索的吸引力。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导,带领我进入射电天文学的世界,用清晰易懂的语言解释那些复杂的概念。我特别期待书中能有丰富的实例,比如介绍一些标志性的射电望远镜,以及它们在重大天文学发现中所扮演的角色。如果能有关于射电天文观测的实践性介绍,例如如何选择观测目标、如何处理数据等,那就更好了。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌,更能引发我对这个领域的进一步探索欲望,让我能感受到射电天文学的独特魅力。

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