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刘光鼎编

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出版社：上海科学技术出版社

ISBN：9787547837818

版次：1

商品编码：12265931

包装：精装

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：530

字数：600000

具体描述

编辑推荐

适读人群：地学工作者、学生等

随着现代科技的进步和全球经济的发展，地质勘探向广度、深度和难度进军，作为地球科学的重要分支——地球物理学，其重要性和作用越来越被人们所认识。本书体现了以原理为基础、以方法为手段、以综合应用为目的解决地质问题的思路，以地球物理与地质、地球化学等学科的有机结合为主线融合贯通。通俗易懂，触类旁通。本书主要是为广大地学科技工作者服务的，希望能在探索地球、资源开发和环境保护等方面充分发挥它应有的作用。

内容简介

地球物理学是地球科学的重要分支，也是探索地球内部的高科技。它是在地质学和物理学的基础上发展起来的一门学科。全书以地球为研究对象，从物理学原理出发，深入浅出地阐述了地球物理学的定义，应用地球物理学的原理和方法，系统介绍地球物理学在认识地球、矿产资源勘探与开发、环境的检测与保护以及灾害的预测与防治等领域中的应用。

作者简介

刘光鼎，海洋地质地球物理学家，中国科学院院士(学部委员)，1991年当选为IUGG中国委员会主席，1993年当选为中国地球物理学会理事长和第三世界科学院院士，1999年当选为中国海洋学会名誉理事长，第八、第九届全国政协委员，中国科学院地质与地球物理研究所指导委员会主席。刘光鼎院士长期从事油气勘探与中国海陆大地构造研究，先后发表论文百余篇，著作十多部。刘光鼎院士两次获国家自然科学二等奖，先后获中国科学院“竺可桢野外工作奖”、“李四光科学荣誉奖”、香港“何梁何利基金科学与技术进步奖”、中国科学院技术进步特等奖等。

前言/序言

进入21世纪以来，中国的科学技术发展进入到一个重要的跃升期。我们科学技术自主创新的源头，正是来自于科学向未知领域推进的新发现，来自于科学前沿探索的新成果。学术著作是研究成果的总结，它的价值也在于其原创性。

著书立说，乃是科学研究工作不可缺少的一个组成部分。著书立说，既是丰富人类知识宝库的需要，也是探索未知领域、开拓人类知识新疆界的需要。特别是在科学各门类的那些基本问题上，一部优秀的学术专著常常成为本学科或相关学科取得突破性进展的基石。

一个国家，一个地区，学术著作出版的水平是这个国家、这个地区科学研究水平的重要标志。科学研究具有系统性和长远性，继承性和连续性等特点，科学发现的取得需要好奇心和想象力，也需要有长期的、系统的研究成果的积累。因此，学术著作的出版也需要有长远的安排和持续的积累，来不得半点的虚浮，更不能急功近利。

学术著作的出版，既是为了总结、积累，更是为了交流、传播。交流传播了，总结积累的效果和作用才能发挥出来。为了在中国传播科学而于1915年创办的《科学》杂志，在其自身发展的历程中，一直也在尽力促进中国学者的学术著作的出版。

几十年来，《科学》的编者和出版者，在不同的时期先后推出过好几套中国学者的科学专著。在20世纪三四十年代，出版有《丛书》；自20世纪90年代以来，又陆续推出《专著丛书》、《前沿丛书》、《前沿进展》等,形成了一个以刊物名字样为标识的学术专著系列。自1995年起，截至2010年“十一五”结束，在标识下，已出版了25部专著，其中有不少佳作，受到了科学界和出版界的欢迎和好评。

为了继续促进中国学者对前沿工作做有创见的系统总结，“十二五”期间，《科学》的编者和出版者决定对系列学术著作做新的延伸，将

专著学术丛书扩展为三个系列品种，即《专著：前沿研究》、《专著：生命科学研究》、《专著：大科学工程》，继续为中国学者著书立说尽一份力。*出版者注：在2017年，科学专著学术丛书又增加了第四个系列品种——《科学专著：自然资源》。

随着中国科学研究向世界前列的挺进，我们相信，在系列的学术专著之中，一定会有更多中国学者推陈出新、标新立异的佳作问世，也一定会有传世的名著问世！

（《科学》杂志编委会主编）

2011年5月

宇宙的织锦：从微观粒子到宏大结构的天体物理学漫游本书旨在为对宇宙的奥秘充满好奇的读者提供一个全面而深入的导览，我们将超越我们脚下这颗行星的范畴，探索星辰的诞生、星系的演化以及宇宙的最终命运。这是一场从普朗克尺度到可观测宇宙尺度的宏大旅程，力求用清晰的语言勾勒出天体物理学的核心图景。第一部分：恒星的生命周期——宇宙中的炼金术我们的旅程始于宇宙中最基本、也是最引人注目的结构单元——恒星。恒星是宇宙中能量的熔炉，也是构成重元素的基础工厂。我们将从恒星的诞生开始。在广袤的分子云中，引力如何克服气体压力，导致物质塌缩？我们将详细探讨原恒星的形成阶段，以及随后点燃核心聚变反应的奇妙过程。这里，我们将深入剖析恒星结构与内部物理，讨论恒星内部的流体静力学平衡、能量传输机制（辐射、对流和导流），以及影响恒星演化路径的关键参数——质量。随后，我们将进入主序星阶段，这是恒星生命中最漫长、最稳定的时期。不同质量的恒星，如红矮星、类日恒星（太阳）和蓝巨星，如何在主序线上书写它们的命运？我们必须借助核聚变反应理论，特别是质子-质子链和CNO循环，来理解恒星如何持续提供光和热。恒星的“死亡”是宇宙中最壮观的事件之一。我们将详细考察红巨星分支的演化，以及氦闪现象（针对低质量恒星）。对于大质量恒星，我们将重点描述超新星爆发的机制。这不仅是恒星生命的终结，更是重元素（碳、氧、硅、直至铁）被锻造并抛洒回星际介质的过程，为下一代恒星和行星的形成奠定物质基础。最后，我们将探究恒星遗迹——白矮星的电子简并压力支撑、中子星的极端密度与脉冲星现象，以及黑洞的形成及其视界内的奇特时空结构。广义相对论在这里不再是抽象的数学，而是描述宇宙极端物体的必要工具。第二部分：星系——宇宙的岛屿结构脱离了单个恒星的尺度，我们将进入星系天文学的领域。星系是引力束缚下的数十亿至数万亿颗恒星、气体、尘埃和暗物质的复杂集合体。我们将分类讨论星系的形态学：螺旋星系（如我们的银河系，包括其旋臂结构和中心黑洞的证据）、椭圆星系（从球状到扁球状的连续谱系）以及不规则星系。每种形态都反映了不同的形成历史和动力学特征。理解星系的关键在于理解它们的动力学。我们将运用牛顿力学和更精确的GR框架，分析恒星和气体的运动轨迹。其中，暗物质的证据是本部分的核心议题。星系旋转曲线的异常、引力透镜效应以及星系团的动力学研究，都指向了占宇宙物质总量约85%的不可见物质。我们将审视目前主流的暗物质候选模型（如WIMPs）。此外，活动星系核（AGN）的研究揭示了超大质量黑洞在星系中心的作用。从类星体、射电星系到塞弗特星系，这些能量喷流和高亮度现象如何与宿主星系的演化相互作用（“反馈机制”），是现代天体物理学的前沿课题。第三部分：宇宙学——从大爆炸到未来本书的宏大收官将聚焦于宇宙学，即对整个宇宙的起源、结构和演化的科学研究。我们将从标准宇宙学模型——ΛCDM模型的基石开始。这包括哈勃膨胀定律及其意义，即宇宙正在加速膨胀，以及宇宙微波背景辐射（CMB）——大爆炸的“余晖”。我们将分析CMB的各项异性，这些微小的温度波动如何成为早期宇宙物质分布的种子。深入探讨大爆炸理论的关键证据：轻元素的丰度（核合成的证据）、CMB的存在以及星系红移的规律。我们将考察暴胀理论，它如何解决了视界问题和平坦性问题，并解释了CMB的统计特性。最后，我们将面对宇宙学中最深刻的谜团：暗能量。正是这种神秘的斥力驱动着宇宙加速膨胀。我们将讨论暗能量的不同模型（如宇宙学常数或精质场），并探讨它们对宇宙未来命运的决定性影响——是“大撕裂”、热寂还是其他的终结方式？通过对这些主题的系统梳理，本书旨在为读者构建一个自洽、动态且持续演化的宇宙图像，激发对基础物理定律在宇宙尺度下应用的深刻理解。每一颗闪烁的星辰，每一个遥远的星系，都是我们探索自然界终极规律的无声宣言。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，最初选择《地球物理通论》这本书，很大程度上是被它“通论”这个名字所吸引，试图从中获得一个关于地球物理学全貌的概览。然而，实际阅读体验却远超我的预期，它不仅仅是一个知识的堆砌，更像是一次精妙的思想启蒙。作者在逻辑结构的安排上，可谓匠心独运。他并没有按照学科的传统分类来展开，而是将那些看似独立的地质现象，通过地球物理学的视角串联起来，展现出一种动态的、相互关联的地球系统。例如，在探讨地幔对流时，他巧妙地将其与火山活动、海沟的形成以及地磁场的产生联系起来，让我看到了地球作为一个整体是如何运作的。书中对于各种观测手段的介绍，也让我耳目一新，比如地震波的传播如何揭示地下结构，重力异常如何反映地下物质密度分布，这些都让我对科学家们如何“透视”地球内部感到惊叹。更让我惊喜的是，作者在讲述复杂的物理原理时，始终保持着一种清晰的思路，避免了冗长的数学推导，而是侧重于原理的本质和意义，这对于我这样一个非专业读者来说，简直是福音。每一次翻阅，都能发现新的惊喜，每一次阅读，都能获得新的启发，这本《地球物理通论》无疑为我打开了一扇通往地球深处的大门。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《地球物理通论》的时候，我其实是抱着一种比较复杂的心情。一方面，我一直对地球的奥秘充满好奇，那些关于地震、火山、地磁场的故事总能吸引我；另一方面，我对“通论”这两个字又有些畏惧，总觉得会充斥着大量我难以理解的公式和理论。然而，翻开第一页，我便被作者娓娓道来的叙述方式所吸引。书中并没有一开始就丢给我一堆抽象的概念，而是从我们日常生活中就能感受到的现象入手，比如“地震为什么会发生？”、“地下的岩石是怎么形成的？”。我惊奇地发现，原来那些看起来高深莫测的地球物理学，竟然可以如此贴近生活。作者用生动的比喻和形象的插图，将地球内部复杂的结构和动力学过程描绘得栩栩如生，仿佛我正亲身经历着地球的演变。我特别喜欢其中关于板块构造理论的那部分，它解释了大陆漂移、山脉形成以及海洋扩张的根本原因，这让我对地球表面看似静止的山川河流有了全新的认识。合上书页，我感觉自己对脚下的这片土地，以及它背后所蕴含的巨大能量，都有了更加深刻的理解和敬畏。这本书成功地把我从一个对地球物理学一无所知的普通读者，变成了一个对其充满兴趣的探索者。

评分☆☆☆☆☆

选择《地球物理通论》，主要是出于对地球科学基本原理的好奇，我希望能对地球的构成、演化以及其中发生的各种物理现象有一个系统性的了解。令我惊喜的是，这本书并非一本枯燥的教科书，而是以一种非常生动且具有启发性的方式，带领我踏上了探索地球内部的旅程。作者在叙述时，非常注重逻辑的严谨性和观点的清晰性，但又不失趣味性。他将复杂的地球物理学概念，通过生动的类比和丰富的实例，变得易于理解。例如，在讲解地震波的传播时，他将地球比作一个巨大的乐器，而地震波就是从中发出的声响，通过分析这些声响，我们就能了解乐器的内部结构。这种比喻让我瞬间抓住了核心要义。更令我印象深刻的是，书中对于地球固体圈（地壳、地幔、地核）的划分，以及它们各自的物理特性和相互作用的描述，都极其详尽且逻辑清晰。我尤其喜欢关于地幔对流的部分，它解释了为何会有大陆漂移，为何会有山脉的形成，这些看似静态的地貌背后，竟然蕴藏着如此磅礴的地下力量。这本书不仅满足了我的求知欲，更激发了我对地球科学的浓厚兴趣，让我觉得，了解我们脚下的这片土地，其实是一件充满奥秘和乐趣的事情。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对《地球物理通论》的期待，主要是想了解一下关于地球内部结构的一些基本知识，比如地核、地幔和地壳分别是由什么组成的，以及它们各自的物理性质。我原以为这本书会像一本百科全书一样，罗列各种数据和定义。但出乎意料的是，这本书的叙事方式更加引人入胜，它并没有生硬地讲解概念，而是通过一个个引人入胜的“为什么”来引导读者思考。比如说，它会从“为什么有些地方会发生地震，而有些地方却很平静？”、“地下的温度为什么会越来越高？”这些简单的问题开始，然后逐步深入到地球内部的层层结构，解释这些现象背后的地球物理学原理。我特别喜欢书中对于地球磁场生成机制的阐述，它将液态外核的对流形象地比作一个巨大的发电机，而这个发电机守护着我们免受宇宙射线的侵袭。这样的比喻让我一下子就明白了复杂的概念，也让我对地球的自我保护能力充满了敬意。读完这部分，我不再仅仅是知道地球有磁场，更能理解它是如何产生的，以及它对我们生命存在的意义。这本书让我觉得，学习地球物理学，原来可以是一场充满发现乐趣的旅程，而不是枯燥乏味的知识记忆。

评分☆☆☆☆☆

我当初拿起《地球物理通论》，主要是想对我们赖以生存的这颗星球有一个更宏观、更科学的认识。我一直对地球上各种自然现象，比如地震、火山爆发、洋流等等都感到好奇，但总觉得它们之间缺乏一个清晰的逻辑联系。这本书，恰恰弥补了我的这一认知空白。它没有停留在孤立的现象描述上，而是将这些现象置于一个更大的地球物理学框架下进行解读，让我看到了它们之间的内在联系和相互作用。我特别欣赏书中关于地球动力学的那部分内容，它不仅仅解释了板块构造是如何驱动地表的变迁，更深入地剖析了驱动这些运动的能量来源——地球内部的热量。作者用详实的案例，例如冰岛的火山活动，来佐证他的理论，让我对地球内部的活跃性有了直观的感受。此外，书中对于地球物理勘探技术的介绍，也让我大开眼界。我第一次了解到，原来我们能够通过地震波、重力、磁力等多种手段，“看到”地下的奥秘，这简直就像拥有一双“透视眼”。读完这本书，我感觉自己对地球的理解，已经从表面的观察，上升到了对它深层运作机制的洞察，这是一种非常奇妙的认知飞跃。