中外物理学精品书系·前沿系列27：恒星结构演化引论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李焱 著

图书标签:

• 物理学
• 天文学
• 恒星物理
• 恒星演化
• 天体物理
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• 教材

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301239872

版次：1

商品编码：11446838

包装：平装

丛书名： 中外物理学精品书系 ，

开本：16开

出版时间：2014-03-01

用纸：胶版纸

页数：283

字数：362000

正文语种：中文

编辑推荐

　　当一个人在夜晚仰望星空，除了有限的几个行星以外，所见到的绝大多数都是恒星。而大家所经常听到的白矮星、中子星和黑洞等等，也都是恒星演化的产物。对于天文学研究而言，恒星演化理论无疑属于必不可少的基础知识之一。《恒星结构演化引论》作者对于恒星结构演化理论的讲述系统而深刻。难得的是，作者在行文上非常注重物理图像的建立，在公式之中穿插了大量深入浅出的文字，这对于读者来说会带来极大的帮助。
　　如果你想要了解星空背后的秘密，如果你有志于从事天文学研究，《恒星结构演化引论》都是你不可错过的优秀著作。

内容简介

　　《中外物理学精品书系·前沿系列27：恒星结构演化引论》系统介绍了恒星结构演化研究的主要观测事实、恒星物质的状态方程、发生在恒星内部的热核燃烧过程、辐射在恒星内部的传递，以及恒星内部的对流传热与对流物质混合等主要物理过程及其处理方法，简略地介绍了恒星结构演化模型及其计算方法，并且较详细地介绍了不同质量恒星的结构特征及其不同演化阶段的主要性质.《中外物理学精品书系·前沿系列27：恒星结构演化引论》能够帮助读者系统地了解恒星内部结构演化研究发展的历史及现状，熟悉不同质量恒星的内部结构特征，了解不同恒星在演化进程中的联系，以及不同质量恒星的演化结局，并初步掌握恒星结构演化的数值模拟方法。
　　《中外物理学精品书系·前沿系列27：恒星结构演化引论》可作为高等院校理科高年级本科生和研究生的教材，也可供有关科研人员参考。

作者简介

　　李焱，1983年本科毕业于北京大学地球物理系天体物理专业，1992年研究生毕业于中国科学院云南天文台，获理学博士学位。1996年起任中国科学院云南天文台研究员，1998年度入选国家百千万人才工程第一、二层次，2001年至2008年任该天文台台长。研究方向为恒星结构与演化、日震学、星震学。目前研究兴趣主要集中在恒星内部的对流运动的描述、对流运动对恒星结构和演化的影响，以及白矮星、红巨星等的星震学等方面。主持和参加过多项国家自然科学基金面上、重点项目，以及中国科学院重大、重点项目，并获得1996年度国家杰出青年科学基金的资助。

内页插图

目录

第1章 恒星的分类与赫罗图
1.1.1 恒星的光度
1.1.1 视星等
1.1.2 绝对星等
1.1.3 色指数和热改正
1.1.2 恒星的光谱
1.2.1 有效温度
1.2.2 光谱型
1.2.3 光度型和MK 分类法
1.1.3 恒星的星族
1.1.4 赫罗图与恒星的一些观测性质
1.4.1 赫罗（HR） 图
1.4.2 恒星的一般性质
1.4.3 主序星的质光关系和质量{半径关系
1.4.4 星团及其赫罗图

第2章 恒星物质的状态方程
2.2.1 热力学方程与最小自由能原理
2.1.1 热力学第一定律和第二定律
2.1.2 自由能
2.1.3 特性函数
2.1.4 热力学量之间的关系
2.2.2 正则系综
2.2.1 系统微观状态的描述
2.2.2 正则系综
2.2.3 正则系综的热力学函数
2.2.4 理想气体的热力学函数
2.2.5 黑体辐射的热力学函数
2.2.3 完全电离混合气体
2.3.1 元素的质量丰度
2.3.2 混合气体的平均相对分子质量
2 恒星结构演化引论
2.3.3 完全电离混合气体的状态方程
2.2.4 部分电离混合气体
2.4.1 电离平衡方程
2.4.2 部分电离混合气体的状态方程
2.4.3 带电粒子的库仑相互作用
2.2.5 简并情况下的电子气体
2.5.1 电子气体的费米{狄拉克统计
2.5.2 简并电子气体的热力学函数
2.5.3 电子气体的状态方程
2.5.4 完全简并情况下电子气体的状态方程

第3章 热核反应与元素的核合成
3.3.1 恒星内部的热核燃烧序列
3.1.1 恒星的能量来源
3.1.2 原子核的结合能
3.1.3 热核聚变反应
3.1.4 恒星内部的热核燃烧序列
3.3.2 热核反应速率
3.2.1 热核反应速率
3.2.2 核反应的截面
3.2.3 量子隧道效应
3.2.4 电子屏蔽
3.2.5 化学组成的变化与核产能率
3.3.3 氢燃烧过程
3.3.1 质子（pp）链
3.3.2 碳氮氧（CNO）循环
3.3.4 氦燃烧过程
3.4.1 3 反应以及氦燃烧产能率
3.4.2 反应链
3.3.5 碳燃烧、氖燃烧和氧燃烧过程
3.5.1 碳燃烧过程
3.5.2 氖燃烧过程
3.5.3 氧燃烧过程
3.3.6 硅燃烧过程
3.6.1 光致蜕变反应与准平衡群
3.6.2 中子富余度与硅燃烧产物
3.6.3 核统计平衡
3.3.7 中子俘获过程与超重核素的核合成
3.7.1 慢中子俘获过程（s 过程）
3.7.2 快中子俘获过程（r 过程）
3.7.3 光致蜕变质子增丰过程（p 过程）
3.3.8 中微子过程
3.8.1 弱相互作用
3.8.2 中微子与物质的相互作用截面
3.8.3 电子对湮灭中微子过程
3.8.4 光子中微子过程
3.8.5 等离子中微子过程

第4章 辐射转移过程与不透明度
第5章 恒星内部的湍流热对流
第6章 恒星的结构演化模型
第7章 恒星的主序和主序前演化
第8章 恒星主序阶段的演化
第9章 小质量恒星主序后的演化
第10章 中等质量恒星主序后的演化
第11章 大质量恒星主序后的演化
第12章 超新星与致密天体

前言/序言

《宇宙的蓝图：现代天体物理学导论》 一、本书概览与定位 本书旨在为天文物理学、天体化学以及相关理工科领域的学生和研究人员提供一个全面、深入且前沿的现代天体物理学知识体系。它并非对某一特定领域（如恒星结构演化）的细致剖析，而是立足于宏观宇宙图景，系统梳理支撑我们理解宇宙运行规律的四大基本物理学分支——引力理论、粒子物理学、电磁学与热力学——如何在极端天体环境中得到体现与检验。 本书的结构设计遵循“从基础到前沿”的逻辑链条，从宇宙学的基本观测事实出发，逐步深入到极端天体物理现象的内在机制，着重强调理论模型与最新观测数据之间的交叉印证与前沿挑战。 二、核心章节内容详述 第一部分：宇宙学的基石与观测（Foundations and Observations） 本部分聚焦于构建我们现代宇宙图像的观测基础。 第1章：时空几何与广义相对论基础 详细阐述爱因斯坦场方程的基本形式及其在球对称、静态时空中的简化应用（如牛顿极限）。 重点讨论黎曼几何的基本概念，如度规张量、测地线方程，为后续理解黑洞和宇宙学模型奠定数学基础。 探讨引力波的产生机制与探测原理，特别是双星并合事件的波形分析方法。 第2章：宇宙大尺度结构与演化 深入分析宇宙微波背景辐射（CMB）的物理起源、偶极矩和各向异性功率谱。对CMB的观测证据（如WMAP与Planck任务）进行详细解读。 阐述$Lambda$-CDM模型的标准参数（如物质密度、哈勃常数$H_0$）的精确测量方法与相互约束关系。 讨论暗物质的候选粒子（WIMPs, Axions等）的理论特性及其在直接/间接探测实验中的布局与预期信号。 对暗能量的性质（如宇宙学常数、Quintessence）进行动力学分析，比较其对宇宙加速膨胀历史的不同影响。 第二部分：极端物理环境下的粒子与辐射（Extreme Environments: Particles and Radiation） 本部分将物理学的基本定律应用于高能、高密度、强引力场区域。 第3章：高能过程与辐射机制 系统回顾同步辐射、逆康普顿散射、热布朗运动辐射等天体物理中主要的辐射机制。详细推导不同辐射谱形的依赖关系。 重点讨论吸积盘中的能量转换效率，特别是基于牛顿/相对论磁流体力学（MHD）的磁场重联过程对喷流（Jets）的驱动机制。 分析宇宙射线（Galactic and Extragalactic Cosmic Rays）的加速机制，如费米加速模型（Fermi Acceleration）的一阶与二阶效应，以及其能量谱的截断点问题。 第4章：黑洞物理与事件视界动力学 区别讨论史瓦西解、克尔解的物理特性，重点分析事件视界、静态极限和能层（Ergosphere）的几何与热力学性质。 深入探讨霍金辐射的量子场论图像及其在微型黑洞（若存在）中的热力学意义。 分析吸积黑洞（特别是超大质量黑洞，SMBH）周围的X射线谱线观测，包括Fe K$alpha$线剖面的相对论性展宽分析，以确定黑洞的自旋参数。 介绍事件视界望远镜（EHT）对M87和人马座A阴影的成像原理及其对黑洞视界几何的检验。 第三部分：星系与星系团的演化（Galaxies and Galaxy Clusters Evolution） 本部分将视角拓展到中等尺度结构，关注物质如何在引力作用下聚集与演化。 第5章：星系形成与反馈机制 阐述星系演化的两大主要理论框架：自下而上（Bottom-up）和冷却流模型。 详细分析恒星形成率（SFR）与星系质量、环境密度的关系（如星系主序带，Main Sequence）。 深入探讨“主动星系核（AGN）反馈”在调节宿主星系恒星形成中的关键作用，包括“Quenching”（熄火）过程的物理机制。 讨论星系团中的热气体（Intracluster Medium, ICM）的性质，包括其冷却时间、化学丰度分布与星系演化的关联。 第6章：星系动力学与暗物质晕 利用维里定理（Virial Theorem）估算星系团的总质量，并以此为基础分析暗物质在其中扮演的角色。 介绍星系旋转曲线的观测方法与解读，以及由此导出的暗物质晕密度廓线模型（如NFW模型）。 讨论星系团的合并过程（Merger Events）及其对宇宙中物质分布的重塑作用，例如子团的穿透现象（如子弹星系团）。 第三部分：前沿课题与未来展望（Frontier Topics and Future Directions） 本部分汇集了当前天体物理学中最活跃、最具挑战性的研究方向。 第7章：快速射电暴（FRBs）与瞬态天文学 全面回顾FRBs的观测特征（极短时标、高色散量）。 探讨当前主流的物理起源模型，如磁星（Magnetars）的磁场弛豫或潮汐瓦解事件。 讨论利用FRBs作为宇宙学探针（例如测量星系间介质的自由电子密度）的潜力。 第8章：引力波天文学的电磁对应体 聚焦于双中子星并合（BNS）事件，特别是GW170817所揭示的千新星（Kilonova）物理。 分析快中子星合并区内$r$-过程的核合成过程，解释宇宙中重元素（如金、铂）的主要来源。 展望下一代探测器（如LISA）在探测超大质量黑洞并合方面的能力与科学目标。 三、本书的特色与价值 本书的撰写严格遵循现代物理学的严格标准，所有推导过程均提供清晰的物理图像和必要的数学证明。它避免了对单一科学分支的过度简化，强调了电磁学、引力学、统计物理学在理解复杂天体现象中的不可分割性。读者在掌握了从标准模型到宇宙学参数的知识后，能够独立分析最新的天文观测报告，并理解当前领域内尚未解决的核心科学问题。本书为渴望进入高分辨率观测和理论建模前沿研究的读者，提供了一张坚实的知识地图。

评分☆☆☆☆☆

在参考资料和插图的运用方面，这本书的表现也属上乘。它提供的不仅仅是文字描述，更包含了一系列精心绘制的、具有高度信息密度的图表。例如，恒星演化轨迹图（H-R图）的每一个关键区域，都被详细标注了对应的物理状态和主要能量来源，对比了不同模型预测的微小差异。更难能可贵的是，它在章节末尾提供的延伸阅读建议非常具有指向性，并非简单地列出经典文献，而是根据当前章节的知识点，推荐了更深入的数学推导来源或最新的观测证据。这对于那些希望进一步深挖某个特定课题的学习者来说，提供了极佳的导航系统。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注天文学领域动态的爱好者，我发现市面上很多科普读物要么过于浅显，流于表面，要么就是过度专业化，充斥着让人望而却步的数学推导。然而，这本书在内容组织上达到了一个奇妙的平衡。它没有回避核心的物理机制，比如流体力学、热力学在恒星内部的精确作用，但它呈现这些复杂概念的方式却显得格外清晰和直观。作者似乎非常擅长将宏大的宇宙图景拆解成可理解的逻辑步骤。比如，在讲解氢核聚变的能量输出机制时，它没有直接抛出爱丁顿比值，而是先从最基本的粒子相互作用讲起，循序渐进地引导读者理解恒星“燃烧”的内在驱动力。这种教学方法的细腻程度，远超我之前读过的几本同类著作。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我最大的感受是其严谨的科学态度与人文关怀的结合。它在呈现物理定律的普适性和必然性的同时，也展现了宇宙演化的无限可能性和尚未解决的谜团。作者在探讨超新星爆发模型时，并没有把当前的理论视为终极答案，而是诚恳地指出了标准模型在某些极端情况下的局限性，并简要介绍了前沿研究是如何试图弥补这些不足的。这种开放的科学视野，鼓励读者不仅要理解“已知”，更要保持对“未知”的好奇心。它成功地激发了我对天体物理更深层次探索的渴望，远超一本单纯的知识传授工具书的作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真的很有品味，封面采用了哑光处理，摸起来手感很细腻，深蓝色的主色调配上简洁的白色字体，显得既专业又不失格调。那种沉稳厚重的质感，让人一拿到手就知道是精心制作的学术著作。内页的纸张选择也相当考究，不是那种廉价的反光纸，阅读起来眼睛非常舒服，即便是长时间盯着复杂的公式和图表也不会感到刺眼。书脊的装订也很牢固，感觉能经受住频繁翻阅的考验。我尤其欣赏出版社在排版上的用心，字体大小适中，段落间距合理，即便是对于初次接触这类深度内容的读者来说，阅读体验也大大提升了。这种对物理细节的关注，从书的硬件上就能体现出来，让人对接下来的内容充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏把握得非常精准，读起来一点也不拖沓，但也不会因为信息量太大而让人感到窒息。它更像是一位经验丰富的导师，带着你一步步走进恒星复杂而迷人的生命周期。从原恒星的引力塌缩，到主序星阶段的长期稳定，再到红巨星和白矮星的终结，每一个阶段的物理条件变化都被描绘得栩栩如生。我特别欣赏它对时间尺度的处理。恒星的演化动辄亿万年，很容易让人失去概念，但作者巧妙地通过对比不同质量恒星的寿命差异，使得这些跨越天文尺度的过程变得可以感知。这种叙事上的驾驭能力，是区分优秀教材和普通参考书的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

3.3.7 中子俘获过程与超重核素的核合成

评分☆☆☆☆☆

2.2.1 系统微观状态的描述

评分☆☆☆☆☆

2.4.1 电离平衡方程

评分☆☆☆☆☆

超级棒，内容写的很好，值得购买

评分☆☆☆☆☆

1.1.3 恒星的星族

评分☆☆☆☆☆

2.3.1 元素的质量丰度

评分☆☆☆☆☆

内容简介

评分☆☆☆☆☆

还好吧，很好用，效果不错！

评分☆☆☆☆☆

不错。。。。。。。。。