物理學經典教材：天體物理學（影印版）（英文版） [Astrophysics in a Nutshell] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[以] 馬澤（Maoz D.） 著

圖書標籤:

• 天體物理學
• 物理學
• 天文學
• 科普
• 教材
• 英文原版
• 經典
• 影印版
• Astrophysics
• Nutshell

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787510058127

版次：1

商品編碼：11270385

包裝：平裝

外文名稱：Astrophysics in a Nutshell

開本：16開

齣版時間：2013-03-01

用紙：膠版紙

頁數：249

正文語種：英文

內容簡介

　　This textbook is based on the one-semester course "Introduction to Astrophysics，" taken by third-year physics students at Tel-Aviv University， which I taught several times in the years 2000-2005. My objective in writing this book is to provide an introductory astronomy text that is suited for university students majoring in physical science fields （physics， astronomy， chemistry， engineering， etc.）， rather than for a wider audience， for which many astronomy textbooks already exist. I have tried to cover a large and representative fraction of the main elements of modern astrophysics， including some topics at the forefront of current research. At the same time， I have made an effort to keep this book concise.

內頁插圖

目錄

Preface
Constants and Units
1 Introduction
1.1 Observational Techniques
Problems

2 Stars: Basic Observations
2.1 Review of Blackbody Radiation
2.2 Measurement of Stellar Parameters
2.3 The Hertzsprung-Russell Diagram
Problems

3 Stellar Physics
3.1 Hydrostatic Equilibrium and the Virial Theorem
3.2 Mass Continuity
3.3 Radiative Energy Transport
3.4 Energy Conservation
3.5 The Equations of Stellar Structure
3.6 The Equation of State
3.7 Opaaty
3.8 Scaling Relations on the Main Sequence
3.9 Nuclear Energy Production
3.10 Nuclear Reaction Rates
3.11 Solution ofthe Equations of Stellar Structure
3.12 Convection
Problems

4 Stellar Evolution and Stellar Remnants
4.1 Stellar Evolution
4.2 White Dwarfs
4.3 Supernovae and Neutron Stars
4.4 Pulsars and Supernova Remnants
4.5 Black Holes
4.6 Interacting Binaries
Problems

5 Star Formation, H ii Regions, and the Interstellar Medium
5.1 Cloud Collapse and Star Formation
5.2 H ii Regions
5.3 Components ofthe Interstellar Medium
5.4 Dynanucs of Star-forming Regions
Problems

6 The Milky Way and Other Galaxies
6.1 Structure ofthe Milky Way
6.2 Galaxy Demographics
6.3 Active Galactic Nuclei and Quasars
6.4 Groups and Clusters of Galaxies
Problems

7 Cosmology: Basic Observations
7.1 The Olbers Paradox
7.2 Extragalachc Distances
7.3 Hubble's Law
7.4 Age ofthe Universe from Cosmic Clocks
7.5 Isotropy ofthe Universe
Problems

8 Big Bang Cosmology
8.1 The Friedmann-Robertson-Walker Metric
8.2 The Friedmann Equations
8.3 History and Future of the Universe
8.4 A Newtonian Derivation of the Friedmann Equations
8.5 Dark Energy and the Accelerating Universe
Problems

9 Tests and Probes of Big Bang Cosmology
9.1 Cosmological Redshift and Hubble's law
9.2 The Cosmic Microwave Background
9.3 Anisotropy of the Microwave Background
9.4 Nucleosynthesis of the Light Elements
9.5 Quasars and Other Distant Sources as Cosmological Probes
Problems

Appendix. Recommended Reading and Websitcs
Index

前言/序言

好的，以下是根據您的要求，以“物理學經典教材：天體物理學（影印版）（英文版） [Astrophysics in a Nutshell]”為基礎，撰寫的一份不包含該書內容的詳細圖書簡介。 --- 宇宙的脈動與演化：現代天體物理學基礎 一、 導論：跨越光年的探索 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的現代天體物理學知識框架，重點聚焦於我們如何利用電磁波、粒子和引力波來解析宇宙的結構、組成、起源與命運。天體物理學是物理學在宏大尺度上的應用，它要求我們將量子力學、狹義相對論、廣義相對論以及核物理、等離子體物理等前沿領域融會貫通，以解釋從星係團到宇宙背景輻射的萬韆現象。 本捲將帶領讀者從基礎的輻射物理學齣發，係統地構建起理解恒星、星係乃至整個宇宙演化的知識體係。我們不僅僅關注“是什麼”，更深入探討“為什麼”和“如何”——即觀測的原理、理論模型的構建，以及關鍵的實驗和觀測證據。 二、 恒星的誕生與生命周期 恒星是宇宙中最基本、最活躍的結構單元，是物質和能量循環的核心引擎。本部分將詳盡闡述恒星從其形成到最終消亡的完整物理過程。 1. 恒星的起源：從分子雲到原恒星 我們將探討星際介質（ISM）的性質，特彆是分子雲的密度、溫度和化學成分。核心內容包括： 引力不穩定性與湍流： 闡述如何由外部擾動（如超新星激波）觸發分子雲的局部坍縮。 Jeans不穩定性判據的實際應用： 計算不同條件下物質雲的自引力坍縮臨界質量和長度。 原恒星階段： 描述圍繞原恒星盤的形成，以及吸積過程中的能量釋放機製。 2. 恒星內部結構與能量産生 一旦核心溫度達到一定程度，核聚變便啓動瞭。本節深入分析瞭恒星內部的結構平衡： 流體靜力學平衡： 建立描述恒星結構的關鍵微分方程組。 能量傳輸機製： 詳細對比輻射傳輸、對流和中微子冷卻在恒星內部不同區域的主導地位。 核聚變反應鏈： 闡釋質子-質子鏈（pp-chain）和碳氮氧循環（CNO cycle）的效率差異及其對主序星演化的影響。 3. 恒星的晚期演化與緻密天體 恒星的命運取決於其初始質量。我們將區分低質量恒星（如太陽）和超大質量恒星的演化路徑： 紅巨星分支與漸近巨星分支（AGB）： 描述氦閃的物理過程和熱脈衝對元素富集的影響。 白矮星的極限： 深入分析錢德拉塞卡極限的推導及其作為簡並物質結構穩定性的物理基礎。 超新星爆發： 區分Ia型（熱核失控）和II型（核心坍縮）超新星的物理觸發機製，以及它們在宇宙中重元素（鐵峰以上元素）閤成中的關鍵作用（s-過程與r-過程的對比）。 中子星與黑洞： 探討托爾曼-奧本海默-沃爾科夫（TOV）極限，以及高密度物質狀態方程的物理挑戰，並簡要介紹廣義相對論對黑洞視界性質的描述。 三、 星係的結構、動力學與演化 從恒星聚集成星係，到星係在宇宙網中相互作用，這是一個涉及引力、磁場和等離子體物理的復雜過程。 1. 銀河係觀測與動力學 我們將從銀河係的結構入手，理解盤狀星係和橢圓星係的形態學差異： 恒星運動學： 利用多普勒效應測量恒星和氣體的運動速度，分析星係鏇轉麯綫的非開普勒特徵。 暗物質的證據： 詳細論證鏇轉麯綫、引力透鏡效應和星係團尺度的動力學測量如何指嚮暗物質的存在，並討論當前主流暗物質候選粒子的物理特性。 2. 星係形成與演化理論 現代星係形成理論基於冷暗物質（CDM）層級結構形成模型： 子結構形成： 模擬如何通過小尺度的暗物質暈的閤並與吸積，逐步形成我們觀測到的巨大星係。 恒星形成率（SFR）與環境因素： 分析星係群和星係團環境對恒星形成過程的抑製或觸發效應（如“星係宇宙學效應”）。 活動星係核（AGN）： 深入探討超大質量黑洞（SMBH）在星係中心的作用，特彆是AGN反饋機製如何調節宿主星係的恒星形成活動，形成“恒星形成星係”與“紅移休眠星係”的區分。 四、 宇宙學：時空與整體結構 本部分將視角拉升到最大的尺度，探討宇宙的起源、膨脹曆史和最終歸宿。 1. 經典宇宙學模型 基於弗裏德曼方程，我們將係統分析宇宙的動力學： FLRW度規基礎： 理解時空麯率（$k$）、宇宙標度因子 $a(t)$ 與物質/能量密度 $ ho$ 之間的關係。 哈勃膨脹與距離尺度： 掌握紅移（$z$）與宇宙學距離（如視界麵積距離）的換算，以及不同宇宙學參數（$Omega_m, Omega_Lambda, H_0$）對距離測量的影響。 2. 早期宇宙的物理學 理解宇宙誕生後的最初幾分鍾是現代宇宙學的核心挑戰： 宇宙微波背景輻射（CMB）： 闡述CMB的産生機製（復閤/去耦時期），分析其溫度的各嚮異性（偶極子、單極子、多極子）所包含的物理信息。 大爆炸核閤成（BBN）： 解釋在早期宇宙冷卻過程中，輕元素（H, He, Li）的相對豐度是如何被精確預測，並作為宇宙學標準模型（$Lambda$CDM）關鍵證據的。 3. 暗能量與宇宙的未來 暗能量作為驅動宇宙加速膨脹的神秘力量，是當前研究的前沿： 宇宙加速膨脹的觀測證據： 基於Ia型超新星觀測對 $Lambda$ 項的確認。 暗能量的物理解釋： 探討宇宙學常數（真空能）的微調問題，以及其他動態暗能量模型（如精質場）的基本框架。 五、 高能天體物理與新興窗口 現代天體物理學已不再局限於電磁波觀測，高能粒子和引力波的探測開闢瞭全新的研究領域。 1. 宇宙射綫與中微子天文學 宇宙射綫的加速機製： 探討費米加速機製，用於解釋銀河係內外的極高能宇宙射綫來源。 高能中微子探測： 分析IceCube等實驗如何捕獲來自遙遠AGN或伽馬射綫暴的中微子，並作為“宇宙信使”的獨特價值。 2. 引力波天文學 引力波的直接探測是檢驗廣義相對論的終極手段： 事件的物理起源： 詳細介紹雙黑洞並閤、黑洞與中子星並閤等事件的波形建模，以及如何從波形中提取源的質量、自鏇和視界信息。 多信使天源的興起： 以雙中子星並閤事件（GW170817）為例，展示引力波與電磁波觀測聯閤如何解鎖對韆新星（Kilonova）和重元素快速俘獲過程的理解。 本書旨在為緻力於深入研究天體物理學的學生和研究人員提供堅實的理論基礎和廣闊的視野，引導他們理解現代天體物理學是如何通過多波段、多信使的觀測，逐步揭示宇宙宏偉圖景的。

評分☆☆☆☆☆

拿起這本書，我腦海中浮現的是實驗室裏整齊排列的儀器，以及天文學傢在觀測颱前夜以繼日的忙碌身影。我深知，天體物理學並非純粹的理論學科，它的發展離不開觀測數據的支持和實驗的驗證。因此，我非常期待這本書能夠在理論講解的同時，穿插大量的觀測事實和實驗證據。我希望它能詳細介紹各種先進的天文觀測設備，例如射電望遠鏡、光學望遠鏡、空間望遠鏡等等，以及它們是如何捕捉到來自遙遠宇宙的信息的。我更希望它能解釋，科學傢們是如何通過分析這些數據，來推斷齣天體的性質、運動規律，甚至是宇宙的演化曆程的。或許，書中會討論如何通過光譜分析來確定恒星的成分和溫度，如何通過引力波探測來研究黑洞的閤並，如何通過宇宙微波背景輻射來理解宇宙的早期狀態。這本書，對我而言，是連接理論與實踐的紐帶，是讓我能夠理解科學研究過程的窗口，我渴望從中學習到嚴謹的科學方法和求真的科學精神。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計有一種沉靜而宏偉的感覺，深邃的宇宙背景圖，點綴著幾顆閃耀的星辰，低調地宣告著其內容的份量。我一直對宇宙的好奇心驅使我翻開瞭它，盡管並非專業研究者，但“天體物理學”這個詞本身就充滿瞭無窮的吸引力。在我對宇宙的初步認知中，它更像是一個充滿神秘色彩的巨大舞颱，星辰、星係、黑洞……這些名詞隻是浮光掠影。我期待這本書能像一本精美的畫冊，將那些抽象的概念具象化，讓我能更直觀地感受到宇宙的壯麗與規律。或許，它會從恒星的誕生與死亡講起，到星係如何形成又如何演化，再到那些吞噬一切的黑洞，每一個篇章都能帶我走進一個全新的宇宙角落。我甚至想象著，在閱讀過程中，那些遙遠的星光仿佛觸手可及，那些不可思議的天體現象也能在腦海中勾勒齣清晰的畫麵。這本書，對我而言，不僅僅是一本書，更是一扇通往未知世界的窗戶，一扇讓我能夠窺探宇宙奧秘的窗戶，我希望能在這其中找到屬於自己的那份震撼與啓迪。

評分☆☆☆☆☆

在我眼中，天體物理學一直是一個充滿瞭哲學思辨和人類終極追問的領域。這本書的題目“Astrophysics in a Nutshell”給我一種“濃縮精華”的預感，我希望能從中提煉齣那些最本質、最核心的宇宙觀。我設想，它或許會從宇宙的尺度和時間性齣發，引發讀者對生命在宇宙中的位置以及人類文明意義的思考。我希望它能解答諸如“宇宙是無限的嗎？”，“宇宙有開端和終結嗎？”，“我們是孤獨的嗎？”這類深邃的問題。它可能不會直接給齣答案，但會通過科學的視角，為我們提供思考的框架和綫索。我期待書中能夠討論到宇宙的膨脹、宇宙的尺度、以及在如此浩瀚的宇宙中，生命存在的可能性。它或許還會觸及到哲學與物理學之間的界限，探討科學如何幫助我們理解我們自身以及我們在宇宙中的位置。這本書，對我而言，更像是一次精神上的升華，一次在宏大宇宙尺度下的自我認知之旅，我渴望它能拓寬我的視野，深化我對生命和宇宙的理解。

評分☆☆☆☆☆

初次拿到這本書，首先映入眼簾的是它樸實無華的封底，沒有過多的宣傳語，隻有一本正經的排版，仿佛在暗示著內容的紮實與專業。我一直以來都對宇宙的宏大結構和那些奇妙的物理現象抱有濃厚的興趣，但我的知識儲備相對有限，更多的是一些科普讀物上的零散信息。因此，我希望這本書能夠成為我深入瞭解天體物理學的一個絕佳起點。我設想著，它大概會從最基本的概念講起，比如各種天體的基本屬性、運動規律，然後逐步深入到更復雜的物理過程，例如恒星的光度、溫度、光譜是如何反映其內部活動和演化階段的，黑洞的形成機製和其周圍時空的扭麯是如何被觀測和理解的。更重要的是，我希望它能解釋那些驅動宇宙運轉的根本性物理定律，讓我在仰望星空時，不再僅僅是欣賞它的美，更能理解它為何如此，如何運作。這本書，對我而言，是搭建我科學認知的階梯，是連接我好奇心與理性思考的橋梁，我渴望它能給我帶來知識上的充實和智識上的滿足。

評分☆☆☆☆☆

我選擇這本書，很大程度上是因為它“影印版（英文版）”的標簽，這讓我覺得它保留瞭原作最原始、最嚴謹的風貌。我深知，很多科學領域的知識，其最前沿的研究和最精闢的論述，往往都誕生於英文文獻之中。雖然我的英文閱讀能力並非頂尖，但齣於對知識的純粹追求，我願意花更多的時間去啃讀這部作品。我設想，書中會充斥著各種精確的數學公式和物理推導，這些或許會讓初學者望而卻步，但我相信，對於真正渴望深入理解天體物理學的人來說，這些是不可或缺的工具。我期待這本書能夠引導我走進一個更加嚴謹和量化的宇宙認知領域，去理解那些用數字和符號構建起來的宇宙模型，去探究那些支撐著現代天體物理學大廈的理論基石。或許，它會詳細闡述量子力學和廣義相對論在天體物理學中的應用，解釋暗物質和暗能量的奧秘，甚至觸及宇宙的起源和未來。這本書，對我而言，更像是一次智力上的探險，一次對科學深度探索的承諾。

評分☆☆☆☆☆

第1章 緒論 1.1 天體物理學的研究對象 1.1.1 太陽係 1.1.2 恒星世界 1.1.3 星係和星係團 1.2 天體物理學的觀測方法簡介 1.2.1 地麵觀測 1.2.2 空間望遠鏡 1.2.3 空間飛船考察第2章 基本天體物理量及其測量 2.1 星等 2.1.1 視星等 2.1.2 絕對星等 2.1.3 光度 2.2 溫度 2.2.1 色指數與色溫度 2.2.2 有效溫度 2.3 光譜型 2.3.1 天體光譜研究的開始與發展 2.3.2 恒星光譜的分類 2.3.3 不同光譜型譜綫特徵的成因 2.4 赫羅圖 2.5 變星 2.5.1 脈動變星 2.5.2 爆發變星 2.6 天體距離的測定 2.7 恒星質量的測定 2.7.1 雙星係統 2.7.2 質光關係 2.7.3 位力定理 2.8 恒星的年齡第3章 恒星的形成與演化 3.1 恒星的形成階段 3.1.1 星雲坍縮的條件與金斯判據 3.1.2 星雲的快速收縮過程 3.1.3 星雲的慢收縮過程——原恒星階段 3.2 主序星階段 3.3 恒星結構的基本方程 3.4 積分定理(位力定理) 3.5 主序後的演化 3.5.1 小質量恒星的演化1M<2.3M. 3.5.2 中等質量恒星的演化2.3M. 3.5.3 大質量恒星的演化M>8M. 3.6 超新星 3.6.1 Ⅰa型超新星 3.6.2 Ⅱ型超新星 3.6.3 中微子及其探測 3.6.4 中微子的未解之謎 3.6.5 超新星遺跡 3.7 密近雙星的演化 3.7.1 洛希等勢麵 3.7.2 密近雙星的演化 3.7.3 幾種典型的最終演化結果 3.8 引力波輻射第4章 緻密星 4.1 白矮星 4.1.1 白矮星的質量上限——錢德拉塞卡極限 4.1.2 白矮星的結構與冷卻 4.2 中子星 4.2.1 中子星的結構 4.2.2 中子星的自轉與磁場 4.3 脈衝星 4.3.1 脈衝星的發現——一個期待瞭30多年的結果 4.3.2 脈衝星的觀測特徵與理論模型 4.3.3 脈衝星的距離測量 4.3.4 有待進一步研究的問題 4.4 黑洞 4.4.1 引力半徑與視界 4.4.2 引力紅移與時鍾變慢 4.4.3 宇宙飛船嚮黑洞下落的過程 4.4.4 剋爾黑洞，彭羅斯過程和宇宙監察猜想 4.4.5 黑洞熱力學簡介 4.4.6 黑洞量子力學簡介 4.4.7 搜尋黑洞 4.5 宇宙丁射綫暴第5章 星際物質 5.1 星際物質的概況 5.2 中性氫區(HⅠ區)與射電21cm譜綫 5.3 電離氫區(HⅡ區)與斯特龍根球 5.4 星際分子 5.4.1 星際分子的發現 5.4.2 星際分子的天體物理學意義 5.4.3 天體分子脈澤第6章 星係 6.1 星係的主要特徵 6.1.1 形態與分類 6.1.2 星係質量的測定 6.1.3 鏇渦星係和橢圓星係的“標準燭光” 6.1.4 銀河係的主要特徵 6.1.5 鏇臂生成——密度波理論 6.2 活動星係與活動星係核 6.2.1 活動星係的主要觀測特點 6.2.2 活動星係核(AGN)的統一模型 6.3 星係團和超星係團 6.3.1 星係的大尺度成團結構 6.3.2 星係的大尺度本動速度 6.3.3 星係團的X射綫輻射 6.4 星係的形成與演化 6.4.1 單個星係的形成與演化概況 6.4.2 星係的相互作用與並閤第7章 宇宙學簡介 7.1 人類宇宙觀的進化 7.2 宇宙的有限與無限 7.2.1 空間彎麯的觀測效應 7.2.2 空間膨脹的觀測效應——哈勃關係 7.2.3 時間有限的觀測效應——視界 7.3 宇宙學的基本觀測事實 7.3.1 大尺度上星係的分布 7.3.2 星係距離與紅移之間的哈勃關係 7.3.3 宇宙微波背景輻射 7.3.4 元素豐度 7.3.5 宇宙的年齡 7.3.6 正反物質粒子數之比 7.3.7 光子數與重子數之比 7.4 幾何宇宙學 7.4.1 宇宙學原理 7.4.2 三維常麯率空間與羅伯森一沃剋度規 7.4.3 宇宙學紅移 7.4.4 宇宙學視界 7.4.5 牛頓宇宙學 7.4.6 宇宙減速因子Qo 7.5 標準宇宙學模型 7.5.1 弗裏德曼方程 7.5.2 宇宙的年齡 7.6 物理宇宙學——具有物質和輻射的宇宙 7.7 宇宙演化簡史 7.7.1 時空創生 7.7.2 宇宙熱曆史概述 7.7.3 輕元素核閤成 7.7.4 宇宙背景輻射 7.7.5 星係和宇宙大尺度結構的形成 7.8 幾個重要的前沿課題 7.8.1 宇宙的暴脹 7.8.2 宇宙中的暗物質 7.8.3 引力透鏡 7.8.4 宇宙暗能量 7.8.5 宇宙學與物理世界的統一參考書目

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經典教程，收藏鎮宅兩不誤

評分☆☆☆☆☆

質量不錯，內容也很全麵

評分☆☆☆☆☆

gooooooooooooooooood

評分☆☆☆☆☆

物理係的學生應該多讀點英文書

評分☆☆☆☆☆

天文物理方麵的書國內還是太少瞭，也隻能找到影印版瞭，不如正式的刊物但是也還不錯

評分☆☆☆☆☆

經典教程，收藏鎮宅兩不誤

評分☆☆☆☆☆

還不錯

評分☆☆☆☆☆

物理係的學生應該多讀點英文書