射电天文的干涉测量与合成孔径（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[美] A.R.Thompson 等 著，李靖 等 译

图书标签:

• 射电天文学
• 干涉测量
• 合成孔径
• 天文观测
• 信号处理
• 天体物理
• 无线电望远镜
• 数据处理
• 科学计算
• 天文学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030498359

版次：01

商品编码：11983969

包装：精装

开本：32开

出版时间：2016-09-01

页数：288

正文语种：中文

内容简介

本书的第1章简单介绍射电天文的基础知识和射电天文学干涉测量的发展历史；第2章介绍了干涉测量和综合孔径的基本原理；第3章分析了干涉仪的响应，讨论了信号互相关函数和互功率谱之间的关系，即维纳-辛钦定理；第4章介绍了坐标系及综合孔径成像一些重要参数；第5章介绍了多单元综合孔径阵列天线的构型；第6章介绍了接收机系统响应；第7章介绍模拟接收机系统设计及重要参数指标对接收机系统性能的影响；第8章介绍了接收机系统数字信号的处理及数字相关器。

宇宙的脉动：从地球到深空的时空探索 本书带领读者踏上一场跨越时空、探寻宇宙奥秘的旅程。它聚焦于人类如何利用最精密的工程技术和深刻的物理洞察力，揭示那些肉眼不可见的宇宙图景。不同于聚焦于具体的射电望远镜技术或干涉测量原理的专著，《宇宙的脉动》旨在以宏大的叙事视角，梳理人类在不同尺度上进行天文观测的历史演进、核心方法论的哲学基础，以及这些观测如何重塑我们对宇宙演化、物质起源和时空结构的理解。 第一部分：光影的边界——人类观测能力的拓展 本部分首先回顾了人类对天空认知的历史，从肉眼到折射望远镜的飞跃，着重阐述了进入电磁波谱的各个波段，特别是可见光之外的“寂静之海”——射电波段的发现及其对天文学的革命性意义。 我们探讨了光学望远镜的极限——大气扰动带来的“闪烁”现象，并深入剖析了自适应光学（Adaptive Optics, AO）技术如何通过实时校正波前畸变，使地面望远镜获得了接近或超越太空望远镜的清晰度。这里的重点不在于AO系统的具体算法（如Zernike多项式展开），而是其背后的核心思想：如何将信息科学中的反馈机制应用于物理观测，以克服地球环境的限制。我们讨论了在红外和可见光波段，AO如何揭示星系中心黑洞周围恒星的轨道，以及它在系外行星大气特征分析中的应用。 紧接着，我们转向了对高能天体的探测。伽马射线暴、活动星系核（AGN）发出的极高能辐射，是宇宙中能量密度最高的事件的直接证据。本部分详细描述了硬X射线和伽马射线望远镜的设计理念——如何通过编码孔径技术（如Coded Aperture Masking）在没有传统透镜的情况下，重建遥远源的图像。这部分内容强调了如何从零散的计数信息中重建空间结构，展示了信息重建的艺术。 第二部分：时空解构——引力与时钟的哲学 相较于电磁波的观测，引力波的探测代表了对自然界认知的根本性转变——从“看”宇宙到“听”宇宙。本部分并不深入介绍激光干涉引力波天文台（LIGO/Virgo/KAGRA）的细节结构，而是聚焦于引力波物理学的核心概念及其对时空本质的启示。 我们探讨了爱因斯坦的广义相对论如何预言了时空本身的涟漪。引力波信号的特征，如啁啾（Chirp）信号，如何直接编码了双黑洞或双中子星并合的质量、自旋和最终合并产物的参数。这里的讨论侧重于时空度规的变化如何在微小的尺度上被地面上的巨大仪器所捕获，以及这种测量如何成为检验强引力场下物理定律的终极手段。 此外，我们还将目光投向了脉冲星计时阵列（Pulsar Timing Arrays, PTA）。这些遍布银河系的、如同宇宙中天然原子钟一般的脉冲星，是如何被用来监测跨越数光年尺度的引力波背景的。这部分内容阐述了一种基于时间序列分析的观测范式，它利用了银河系作为一个巨大的、天然的、非合作的引力波探测器，展示了如何通过极高精度的计时来反演出星系尺度的时空波动。 第三部分：宏大尺度下的信息聚合 如果说前两部分着眼于极限分辨率或极限灵敏度，那么第三部分则探讨了如何通过空间分散的多个探测器来合成一个虚拟的、尺寸空前的望远镜，以获取极高的角分辨率。 我们避开了特定射电干涉阵列的工程细节，转而探讨孔径合成（Aperture Synthesis）背后的数学本质——即傅里叶变换与测量空间（U-V平面）的采样关系。本部分深入剖析了“信息缺失”的挑战：当观测数据点在U-V平面分布不均时，如何应用先进的图像重建算法（如CLEAN、稀疏重建方法）来恢复出实际的源结构。这是一种在信息论和图像处理领域交叉的学科交叉。 更进一步，我们考察了如何将这种“空间分散探测”的思想扩展到其他波段。从早期的X射线双星观测中使用的“影度测量”技术，到如今的太赫兹成像探索，核心思想都是一致的：通过测量不同空间基线上的相位和幅度信息，来重建一个比任何单个探测器口径都大得多的虚拟孔径的成像能力。 第四部分：宇宙学视界与信息熵 本书的最后一部分将观测到的高分辨率图像和时空测量结果，回溯到宇宙学的宏大叙事中。我们讨论了如何利用最清晰的图像来分辨早期星系的形态、追踪宇宙再电离时代的结构形成。 同时，我们探讨了信息论在现代天文学中的潜在角色。从背景辐射中的量子涨落，到黑洞信息悖论，再到引力波信号中蕴含的熵增过程，宇宙的演化在很大程度上可以被视为一个信息处理和耗散的过程。《宇宙的脉动》在此部分提出了一种观点：我们对宇宙的每一次精确测量，都是对宇宙中可提取信息的一种量化，而我们对最极端物理现象的探索，本质上是对宇宙信息极限的逼近。 本书旨在为那些对天文物理、信号处理、信息科学和精密测量感兴趣的读者，提供一个广阔的、跨学科的视角，理解人类是如何一步步将数学工具转化为洞察宇宙深层规律的“感官”。

评分☆☆☆☆☆

这本《射电天文的干涉测量与合成孔径（上册）》让我对“眼见不一定为实”有了全新的认识。在读这本书之前，我总觉得我们看到的宇宙就是宇宙本来的样子，然而，这本书彻底颠覆了我的认知。通过对射电干涉测量技术的介绍，我明白了原来我们看到的“图像”并非直接拍摄而来，而是经过了复杂的计算和合成。书中详细阐述了干涉仪的工作原理，如何通过组合来自不同望远镜的信号来提高分辨率，实现“虚拟”更大口径的望远镜。我印象最深刻的是关于“视联度”的概念，它以一种非常形象的方式解释了望远镜基线长度与成像细节之间的关系，让我茅塞顿开。书中还穿插了一些实际应用的案例，比如如何利用干涉测量技术观测脉冲星、类星体等遥远的天体，这些例子让我真切地感受到了这项技术在天文学研究中的重要性。虽然有些章节涉及到了复杂的数学推导，但我认为书中已经尽可能地将理论与实践相结合，让我这种半路出家的学习者也能从中获益良多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就让我眼前一亮，简洁而又不失专业感，暗蓝色的背景仿佛浩瀚的星空，中央的银色线条勾勒出的天线阵列，象征着本书的核心内容——射电干涉测量。拿到手中，沉甸甸的分量预示着其内容的深度与广度。翻开第一页，扉页上工整的字体和清晰的排版，都传递出一种严谨治学的态度。我特别喜欢书中对天文学发展史的简要回顾，它让我对射电天文学的诞生和演进有了更直观的了解，也为理解后面的干涉测量技术奠定了坚实的基础。那些泛黄的老照片，虽然像素不高，却承载着前辈们探索宇宙的艰辛与辉煌，让人心生敬意。接着，书中对射电望远镜的基本原理进行了细致的介绍，从电磁波的传播到接收器的选择，每一个环节都讲解得非常到位，即便我不是专业人士，也能从中窥见射电天文的奥妙。尤其是在介绍不同类型射电望远镜的成像方式时，书中运用了大量的示意图和公式，虽然有些公式我需要查阅一些基础知识才能完全理解，但整体上，它并没有给我造成过大的阅读障碍，反而激发了我深入学习的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的震撼，远不止于知识的获取，更是一种思维方式的启迪。在接触这本书之前，我从未想过，要“看”清楚遥远的星系，竟然需要如此巧妙的“组合”技巧。书中对干涉测量技术细节的描绘，让我意识到，宇宙的奥秘往往隐藏在数据和算法之中，而不仅仅是我们肉眼所见的现象。那些关于“相位”、“零点”的描述，虽然听起来很技术性，但仔细品味，却能感受到其中蕴含的严谨与智慧。我特别喜欢书中对于“合成孔径”这个概念的阐述，它就像是在讲述一个“化零为整”的魔法。通过将分散的信号进行巧妙的融合，原本模糊不清的图像变得清晰锐利，这让我联想到了许多其他领域，比如信息处理、信号分析等等，似乎都可以从中找到共通之处。书中对不同干涉仪类型（如VLBI、单兵阵列等）的介绍，也让我看到了射电天文学发展的多样性和前沿性，让我对未来可能出现的更先进的观测技术充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对宇宙充满好奇心的普通读者，我发现这本书在处理专业知识时，并没有让人感到望而却步。尽管书名听起来相当学术，但作者似乎非常有意识地在引导读者逐步进入射电天文学的世界。开篇部分对于射电天文学基本概念的铺垫，做得非常细腻，它不像教科书那样干巴巴地罗列定义，而是通过一些生动的比喻和历史故事，将抽象的概念具象化。例如，在讲解射电波的特性时，书中可能提到了收音机接收信号的类比，这让我一下子就理解了射电波的探测原理。而且，书中对于“干涉”这个核心概念的解释，也是层层递进，从最基础的光波干涉讲起，然后逐步过渡到射电波的干涉，整个过程的过渡非常自然。我尤其欣赏书中在介绍合成孔径技术时，并没有一开始就抛出复杂的数学模型，而是先从直观的角度解释了多个小望远镜如何协同工作，模拟出一个大望远镜的效果。这种循序渐进的讲解方式，极大地降低了阅读的门槛，让即使是初学者也能在理解的基础上，逐渐深入学习。

评分☆☆☆☆☆

对于这本书，我最深的感受是它对于“间接观测”的深刻揭示。我们习惯于通过光学望远镜看到五彩斑斓的星云和星系，但这本书让我明白，射电波所携带的信息，同样能够揭示宇宙的另一面，而且这种揭示往往需要更为精密的仪器和更为复杂的处理方法。书中关于“像面合成”和“傅里叶变换”的讨论，虽然涉及到了更深层次的数学和信号处理理论，但作者通过精心设计的图示和解释，让我能够把握住其中的核心思想：如何从一系列不完整的观测数据中，重建出我们想要看到的宇宙图像。我尤其惊叹于书中对于“孔径综合”原理的讲解，它巧妙地利用了射电干涉仪的特性，将一个个小的视联度“片段”拼接起来，最终构成了一幅高分辨率的宇宙图景。这种“间接”获得信息的能力，让我对人类探索未知世界的能力有了更深的敬畏。这本书不仅让我了解了射电天文的观测技术，更让我领略到科学研究中那些化繁为简、借力打力的智慧。

评分☆☆☆☆☆

不错啊，有点难，慢慢看吧

评分☆☆☆☆☆

书很好，很精美，送货也很快。

评分☆☆☆☆☆

非常好的书，可惜只有上册，快递非常快。

评分☆☆☆☆☆

非常好的关于合成孔径的书

评分☆☆☆☆☆

非常好的关于合成孔径的书

评分☆☆☆☆☆

书不错，算是专业书，当年上海天文台出过这本书的油印本的三册，如今已经正式翻译出售咧，不错

评分☆☆☆☆☆

非常好的书，可惜只有上册，快递非常快。

评分☆☆☆☆☆

书很好，很精美，送货也很快。

评分☆☆☆☆☆

不错啊，有点难，慢慢看吧