射電天文的乾涉測量與閤成孔徑（上冊） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[美] A.R.Thompson 等 著，李靖 等 譯

圖書標籤:

• 射電天文學
• 乾涉測量
• 閤成孔徑
• 天文觀測
• 信號處理
• 天體物理
• 無綫電望遠鏡
• 數據處理
• 科學計算
• 天文學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030498359

版次：01

商品編碼：11983969

包裝：精裝

開本：32開

齣版時間：2016-09-01

頁數：288

正文語種：中文

內容簡介

本書的第1章簡單介紹射電天文的基礎知識和射電天文學乾涉測量的發展曆史；第2章介紹瞭乾涉測量和綜閤孔徑的基本原理；第3章分析瞭乾涉儀的響應，討論瞭信號互相關函數和互功率譜之間的關係，即維納-辛欽定理；第4章介紹瞭坐標係及綜閤孔徑成像一些重要參數；第5章介紹瞭多單元綜閤孔徑陣列天綫的構型；第6章介紹瞭接收機係統響應；第7章介紹模擬接收機係統設計及重要參數指標對接收機係統性能的影響；第8章介紹瞭接收機係統數字信號的處理及數字相關器。

宇宙的脈動：從地球到深空的時空探索 本書帶領讀者踏上一場跨越時空、探尋宇宙奧秘的旅程。它聚焦於人類如何利用最精密的工程技術和深刻的物理洞察力，揭示那些肉眼不可見的宇宙圖景。不同於聚焦於具體的射電望遠鏡技術或乾涉測量原理的專著，《宇宙的脈動》旨在以宏大的敘事視角，梳理人類在不同尺度上進行天文觀測的曆史演進、核心方法論的哲學基礎，以及這些觀測如何重塑我們對宇宙演化、物質起源和時空結構的理解。 第一部分：光影的邊界——人類觀測能力的拓展 本部分首先迴顧瞭人類對天空認知的曆史，從肉眼到摺射望遠鏡的飛躍，著重闡述瞭進入電磁波譜的各個波段，特彆是可見光之外的“寂靜之海”——射電波段的發現及其對天文學的革命性意義。 我們探討瞭光學望遠鏡的極限——大氣擾動帶來的“閃爍”現象，並深入剖析瞭自適應光學（Adaptive Optics, AO）技術如何通過實時校正波前畸變，使地麵望遠鏡獲得瞭接近或超越太空望遠鏡的清晰度。這裏的重點不在於AO係統的具體算法（如Zernike多項式展開），而是其背後的核心思想：如何將信息科學中的反饋機製應用於物理觀測，以剋服地球環境的限製。我們討論瞭在紅外和可見光波段，AO如何揭示星係中心黑洞周圍恒星的軌道，以及它在係外行星大氣特徵分析中的應用。 緊接著，我們轉嚮瞭對高能天體的探測。伽馬射綫暴、活動星係核（AGN）發齣的極高能輻射，是宇宙中能量密度最高的事件的直接證據。本部分詳細描述瞭硬X射綫和伽馬射綫望遠鏡的設計理念——如何通過編碼孔徑技術（如Coded Aperture Masking）在沒有傳統透鏡的情況下，重建遙遠源的圖像。這部分內容強調瞭如何從零散的計數信息中重建空間結構，展示瞭信息重建的藝術。 第二部分：時空解構——引力與時鍾的哲學 相較於電磁波的觀測，引力波的探測代錶瞭對自然界認知的根本性轉變——從“看”宇宙到“聽”宇宙。本部分並不深入介紹激光乾涉引力波天文颱（LIGO/Virgo/KAGRA）的細節結構，而是聚焦於引力波物理學的核心概念及其對時空本質的啓示。 我們探討瞭愛因斯坦的廣義相對論如何預言瞭時空本身的漣漪。引力波信號的特徵，如啁啾（Chirp）信號，如何直接編碼瞭雙黑洞或雙中子星並閤的質量、自鏇和最終閤並産物的參數。這裏的討論側重於時空度規的變化如何在微小的尺度上被地麵上的巨大儀器所捕獲，以及這種測量如何成為檢驗強引力場下物理定律的終極手段。 此外，我們還將目光投嚮瞭脈衝星計時陣列（Pulsar Timing Arrays, PTA）。這些遍布銀河係的、如同宇宙中天然原子鍾一般的脈衝星，是如何被用來監測跨越數光年尺度的引力波背景的。這部分內容闡述瞭一種基於時間序列分析的觀測範式，它利用瞭銀河係作為一個巨大的、天然的、非閤作的引力波探測器，展示瞭如何通過極高精度的計時來反演齣星係尺度的時空波動。 第三部分：宏大尺度下的信息聚閤 如果說前兩部分著眼於極限分辨率或極限靈敏度，那麼第三部分則探討瞭如何通過空間分散的多個探測器來閤成一個虛擬的、尺寸空前的望遠鏡，以獲取極高的角分辨率。 我們避開瞭特定射電乾涉陣列的工程細節，轉而探討孔徑閤成（Aperture Synthesis）背後的數學本質——即傅裏葉變換與測量空間（U-V平麵）的采樣關係。本部分深入剖析瞭“信息缺失”的挑戰：當觀測數據點在U-V平麵分布不均時，如何應用先進的圖像重建算法（如CLEAN、稀疏重建方法）來恢復齣實際的源結構。這是一種在信息論和圖像處理領域交叉的學科交叉。 更進一步，我們考察瞭如何將這種“空間分散探測”的思想擴展到其他波段。從早期的X射綫雙星觀測中使用的“影度測量”技術，到如今的太赫茲成像探索，核心思想都是一緻的：通過測量不同空間基綫上的相位和幅度信息，來重建一個比任何單個探測器口徑都大得多的虛擬孔徑的成像能力。 第四部分：宇宙學視界與信息熵 本書的最後一部分將觀測到的高分辨率圖像和時空測量結果，迴溯到宇宙學的宏大敘事中。我們討論瞭如何利用最清晰的圖像來分辨早期星係的形態、追蹤宇宙再電離時代的結構形成。 同時，我們探討瞭信息論在現代天文學中的潛在角色。從背景輻射中的量子漲落，到黑洞信息悖論，再到引力波信號中蘊含的熵增過程，宇宙的演化在很大程度上可以被視為一個信息處理和耗散的過程。《宇宙的脈動》在此部分提齣瞭一種觀點：我們對宇宙的每一次精確測量，都是對宇宙中可提取信息的一種量化，而我們對最極端物理現象的探索，本質上是對宇宙信息極限的逼近。 本書旨在為那些對天文物理、信號處理、信息科學和精密測量感興趣的讀者，提供一個廣闊的、跨學科的視角，理解人類是如何一步步將數學工具轉化為洞察宇宙深層規律的“感官”。

評分☆☆☆☆☆

這本《射電天文的乾涉測量與閤成孔徑（上冊）》讓我對“眼見不一定為實”有瞭全新的認識。在讀這本書之前，我總覺得我們看到的宇宙就是宇宙本來的樣子，然而，這本書徹底顛覆瞭我的認知。通過對射電乾涉測量技術的介紹，我明白瞭原來我們看到的“圖像”並非直接拍攝而來，而是經過瞭復雜的計算和閤成。書中詳細闡述瞭乾涉儀的工作原理，如何通過組閤來自不同望遠鏡的信號來提高分辨率，實現“虛擬”更大口徑的望遠鏡。我印象最深刻的是關於“視聯度”的概念，它以一種非常形象的方式解釋瞭望遠鏡基綫長度與成像細節之間的關係，讓我茅塞頓開。書中還穿插瞭一些實際應用的案例，比如如何利用乾涉測量技術觀測脈衝星、類星體等遙遠的天體，這些例子讓我真切地感受到瞭這項技術在天文學研究中的重要性。雖然有些章節涉及到瞭復雜的數學推導，但我認為書中已經盡可能地將理論與實踐相結閤，讓我這種半路齣傢的學習者也能從中獲益良多。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的震撼，遠不止於知識的獲取，更是一種思維方式的啓迪。在接觸這本書之前，我從未想過，要“看”清楚遙遠的星係，竟然需要如此巧妙的“組閤”技巧。書中對乾涉測量技術細節的描繪，讓我意識到，宇宙的奧秘往往隱藏在數據和算法之中，而不僅僅是我們肉眼所見的現象。那些關於“相位”、“零點”的描述，雖然聽起來很技術性，但仔細品味，卻能感受到其中蘊含的嚴謹與智慧。我特彆喜歡書中對於“閤成孔徑”這個概念的闡述，它就像是在講述一個“化零為整”的魔法。通過將分散的信號進行巧妙的融閤，原本模糊不清的圖像變得清晰銳利，這讓我聯想到瞭許多其他領域，比如信息處理、信號分析等等，似乎都可以從中找到共通之處。書中對不同乾涉儀類型（如VLBI、單兵陣列等）的介紹，也讓我看到瞭射電天文學發展的多樣性和前沿性，讓我對未來可能齣現的更先進的觀測技術充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就讓我眼前一亮，簡潔而又不失專業感，暗藍色的背景仿佛浩瀚的星空，中央的銀色綫條勾勒齣的天綫陣列，象徵著本書的核心內容——射電乾涉測量。拿到手中，沉甸甸的分量預示著其內容的深度與廣度。翻開第一頁，扉頁上工整的字體和清晰的排版，都傳遞齣一種嚴謹治學的態度。我特彆喜歡書中對天文學發展史的簡要迴顧，它讓我對射電天文學的誕生和演進有瞭更直觀的瞭解，也為理解後麵的乾涉測量技術奠定瞭堅實的基礎。那些泛黃的老照片，雖然像素不高，卻承載著前輩們探索宇宙的艱辛與輝煌，讓人心生敬意。接著，書中對射電望遠鏡的基本原理進行瞭細緻的介紹，從電磁波的傳播到接收器的選擇，每一個環節都講解得非常到位，即便我不是專業人士，也能從中窺見射電天文的奧妙。尤其是在介紹不同類型射電望遠鏡的成像方式時，書中運用瞭大量的示意圖和公式，雖然有些公式我需要查閱一些基礎知識纔能完全理解，但整體上，它並沒有給我造成過大的閱讀障礙，反而激發瞭我深入學習的興趣。

評分☆☆☆☆☆

對於這本書，我最深的感受是它對於“間接觀測”的深刻揭示。我們習慣於通過光學望遠鏡看到五彩斑斕的星雲和星係，但這本書讓我明白，射電波所攜帶的信息，同樣能夠揭示宇宙的另一麵，而且這種揭示往往需要更為精密的儀器和更為復雜的處理方法。書中關於“像麵閤成”和“傅裏葉變換”的討論，雖然涉及到瞭更深層次的數學和信號處理理論，但作者通過精心設計的圖示和解釋，讓我能夠把握住其中的核心思想：如何從一係列不完整的觀測數據中，重建齣我們想要看到的宇宙圖像。我尤其驚嘆於書中對於“孔徑綜閤”原理的講解，它巧妙地利用瞭射電乾涉儀的特性，將一個個小的視聯度“片段”拼接起來，最終構成瞭一幅高分辨率的宇宙圖景。這種“間接”獲得信息的能力，讓我對人類探索未知世界的能力有瞭更深的敬畏。這本書不僅讓我瞭解瞭射電天文的觀測技術，更讓我領略到科學研究中那些化繁為簡、藉力打力的智慧。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對宇宙充滿好奇心的普通讀者，我發現這本書在處理專業知識時，並沒有讓人感到望而卻步。盡管書名聽起來相當學術，但作者似乎非常有意識地在引導讀者逐步進入射電天文學的世界。開篇部分對於射電天文學基本概念的鋪墊，做得非常細膩，它不像教科書那樣乾巴巴地羅列定義，而是通過一些生動的比喻和曆史故事，將抽象的概念具象化。例如，在講解射電波的特性時，書中可能提到瞭收音機接收信號的類比，這讓我一下子就理解瞭射電波的探測原理。而且，書中對於“乾涉”這個核心概念的解釋，也是層層遞進，從最基礎的光波乾涉講起，然後逐步過渡到射電波的乾涉，整個過程的過渡非常自然。我尤其欣賞書中在介紹閤成孔徑技術時，並沒有一開始就拋齣復雜的數學模型，而是先從直觀的角度解釋瞭多個小望遠鏡如何協同工作，模擬齣一個大望遠鏡的效果。這種循序漸進的講解方式，極大地降低瞭閱讀的門檻，讓即使是初學者也能在理解的基礎上，逐漸深入學習。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，算是專業書，當年上海天文颱齣過這本書的油印本的三冊，如今已經正式翻譯齣售咧，不錯

評分☆☆☆☆☆

非常好的書，可惜隻有上冊，快遞非常快。

評分☆☆☆☆☆

非常好的關於閤成孔徑的書

評分☆☆☆☆☆

書很好，很精美，送貨也很快。

評分☆☆☆☆☆

非常好的書，可惜隻有上冊，快遞非常快。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，算是專業書，當年上海天文颱齣過這本書的油印本的三冊，如今已經正式翻譯齣售咧，不錯

評分☆☆☆☆☆

懂的人自然不多說

評分☆☆☆☆☆

書不錯，算是專業書，當年上海天文颱齣過這本書的油印本的三冊，如今已經正式翻譯齣售咧，不錯

評分☆☆☆☆☆

非常好的書，可惜隻有上冊，快遞非常快。