天体物理概论(彩色修订版普通高等教育十一五国家级规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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向守平 编

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• 星体

店铺： 土星图书专营店

出版社： 中国科大

ISBN：9787312021701

商品编码：26798204582

开本：16

出版时间：2008-11-01

基本信息

• 商品名称：天体物理概论(彩色修订版普通高等教育十一五***规划教材)
• 作者：向守平
• 定价：56
• 出版社：中国科大
• ISBN号：9787312021701

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2008-11-01
• 印刷时间：2012-08-01
• 版次：1
• 印次：2
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：337
• 字数：409千字

编辑推荐语

向守平编著的《天体物理概论(彩色修订版)》的内容定位为介绍天文学和天体物理的基本概念和基本研究方法，所用到的物理知识主要是大学普通物理，本书注意把天文学和天体物理学发展**的主要事件结合到课程内容之中介绍，使读者能够比较生动具体地了解人类对宇宙奥秘的艰苦探索过程。在侧重基础的同时，对一些前沿热门问题也进行了适当的介绍和讨论，读者可以根据自己感兴趣的程度对这些内容进行取舍。

目录

第1章 绪论
1.1 天体物理学的研究对象
1.1.1 太阳系
1.1.2 恒星世界
1.1.3 星系和星系团
1.2 天体物理学的观测方法简介
1.2.1 地面观测
1.2.2 空间望远镜
1.2.3 空间飞船考察
第2章 基本天体物理量及其测量
2.1 星等
2.1.1 视星等
2.1.2 **星等
2.1.3 光度
2.2 温度
2.2.1 色指数与色温度
2.2.2 有效温度
2.3 光谱型
2.3.1 天体光谱研究的开始与发展
2.3.2 恒星光谱的分类
2.3.3 不同光谱型谱线特征的成因
2.4 赫罗图
2.5 变星
2.5.1 脉动变星
2.5.2 爆发变星
2.6 天体距离的测定
2.7 恒星质量的测定
2.7.1 双星系统
2.7.2 质光关系
2.7.3 位力定理
2.8 恒星的年龄
第3章 恒星的形成与演化
3.1 恒星的形成阶段
3.1.1 星云坍缩的条件与金斯判据
3.1.2 星云的快速收缩过程
3.1.3 星云的慢收缩过程——原恒星阶段
3.2 主序星阶段
3.3 恒星结构的基本方程
3.4 积分定理(位力定理)
3.5 主序后的演化
3.5.1 小质量恒星的演化1M<2.3M.
3.5.2 中等质量恒星的演化2.3M. 3.5.3 大质量恒星的演化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 中微子及其探测
3.6.4 中微子的未解之谜
3.6.5 超新星遗迹
3.7 密近双星的演化
3.7.1 洛希等势面
3.7.2 密近双星的演化
3.7.3 几种典型的*终演化结果
3.8 引力波辐射
第4章 致密星
4.1 白矮星
4.1.1 白矮星的质量上限——钱德拉塞卡极限
4.1.2 白矮星的结构与冷却
4.2 中子星
4.2.1 中子星的结构
4.2.2 中子星的自转与磁场
4.3 脉冲星
4.3.1 脉冲星的发现——一个期待了30多年的结果
4.3.2 脉冲星的观测特征与理论模型
4.3.3 脉冲星的距离测量
4.3.4 有待进一步研究的问题
4.4 黑洞
4.4.1 引力半径与视界
4.4.2 引力红移与时钟变慢
4.4.3 宇宙飞船向黑洞下落的过程
4.4.4 克尔黑洞，彭罗斯过程和宇宙监察猜想
4.4.5 黑洞热力学简介
4.4.6 黑洞量子力学简介
4.4.7 搜寻黑洞
4.5 宇宙丁射线暴
第5章 星际物质
5.1 星际物质的概况
5.2 中性氢区(HⅠ区)与射电21cm谱线
5.3 电离氢区(HⅡ区)与斯特龙根球
5.4 星际分子
5.4.1 星际分子的发现
5.4.2 星际分子的天体物理学意义
5.4.3 天体分子脉泽
第6章 星系
6.1 星系的主要特征
6.1.1 形态与分类
6.1.2 星系质量的测定
6.1.3 旋涡星系和椭圆星系的“标准烛光”
6.1.4 银河系的主要特征
6.1.5 旋臂生成——密度波理论
6.2 活动星系与活动星系核
6.2.1 活动星系的主要观测特点
6.2.2 活动星系核(AGN)的统一模型
6.3 星系团和超星系团
6.3.1 星系的大尺度成团结构
6.3.2 星系的大尺度本动速度
6.3.3 星系团的X射线辐射
6.4 星系的形成与演化
6.4.1 单个星系的形成与演化概况
6.4.2 星系的相互作用与并合
第7章 宇宙学简介
7.1 人类宇宙观的进化
7.2 宇宙的有限与无限
7.2.1 空间弯曲的观测效应
7.2.2 空间膨胀的观测效应——哈勃关系
7.2.3 时间有限的观测效应——视界
7.3 宇宙学的基本观测事实
7.3.1 大尺度上星系的分布
7.3.2 星系距离与红移之间的哈勃关系
7.3.3 宇宙微波背景辐射
7.3.4 元素丰度
7.3.5 宇宙的年龄
7.3.6 正反物质粒子数之比
7.3.7 光子数与重子数之比
7.4 几何宇宙学
7.4.1 宇宙学原理
7.4.2 三维常曲率空间与罗伯森一沃克度规
7.4.3 宇宙学红移
7.4.4 宇宙学视界
7.4.5 牛顿宇宙学
7.4.6 宇宙减速因子Qo
7.5 标准宇宙学模型
7.5.1 弗里德曼方程
7.5.2 宇宙的年龄
7.6 物理宇宙学——具有物质和辐射的宇宙
7.7 宇宙演化简史
7.7.1 时空创生
7.7.2 宇宙热历史概述
7.7.3 轻元素核合成
7.7.4 宇宙背景辐射
7.7.5 星系和宇宙大尺度结构的形成
7.8 几个重要的前沿课题
7.8.1 宇宙的暴胀
7.8.2 宇宙中的暗物质
7.8.3 引力透镜
7.8.4 宇宙暗能量
7.8.5 宇宙学与物理世界的统一
参考书目

《宇宙的奥秘：现代天体物理前沿探索》 本书旨在为对宇宙、恒星、星系乃至整个宇宙演化充满好奇心的读者提供一个全面、深入且与时俱进的概览。我们立足于当前天体物理学最激动人心的发现和正在进行的重大研究项目，力求构建一个既扎实又富有洞察力的知识体系。本书不依赖于特定年份的国家级规划教材体系，而是紧密结合二十一世纪以来天体物理学突飞猛进的观测技术和理论突破。 第一部分：观测基础与电磁波谱的解读 宇宙的物质和能量以各种形式存在，但我们最直接的“信使”仍然是电磁辐射。本书的第一部分将从基础的辐射传输理论入手，详细阐述如何通过分析来自天体的光（电磁波）来推断其物理状态。我们将深入探讨不同波段的特性： 射电天文学的低语： 介绍大型射电望远镜阵列（如ALMA）的工作原理，重点阐述如何利用中性氢的21厘米线观测星系尺度的气体分布和运动，以及脉冲星作为宇宙时钟的独特地位。 红外线的穿透力： 解释为什么红外观测对于揭示被尘埃遮蔽的恒星形成区、原行星盘以及银河系中心至关重要。讨论斯皮策和詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在解析早期宇宙星系形成方面的革命性贡献。 光学与紫外： 回顾经典的光谱分析方法，如何通过吸收线和发射线确定恒星的大气成分、温度和表面重力。重点分析紫外波段对高能恒星（如O型星）和星际介质中电离气体的敏感性。 高能天文学的极端事件： 深入X射线和伽马射线天文学。讨论黑洞吸积盘的辐射机制、超新星遗迹的动力学，以及伽马射线暴（GRBs）作为宇宙中最剧烈爆炸的物理起源。 第二部分：恒星的生命周期与核合成的熔炉 恒星是宇宙中能量的主要来源和重元素的铸造厂。本部分将沿着恒星从诞生到消亡的完整轨迹进行探讨： 星云的引力坍缩： 详细分析分子云的性质、磁场的作用以及前主序星的形成过程。引入金斯不稳定性判据，解释恒星形成是如何被触发的。 主序星的平衡： 深入探讨恒星内部的能量产生机制——质子-质子链反应和CNO循环。建立恒星结构方程（质量、光度、半径的关系），并解释主序星的演化轨迹如何由初始质量决定。 后主序的命运分岔： 区分低质量恒星（如太阳）向红巨星、行星状星云和白矮星的演化路径，重点分析简并态物理在白矮星结构中的作用及其对钱德拉塞卡极限的意义。 大质量恒星的终结： 阐述大质量恒星内部元素逐层燃烧的复杂过程，直至铁核的形成。详细分析核心坍缩超新星（II型）的爆发机制，以及中子星的内部状态和磁场特性。 第三部分：星系结构、动力学与宇宙网 我们的太阳系坐落于银河系之中，而银河系只是宇宙中数万亿星系中的普通一员。本部分聚焦于更大尺度的结构： 星系的分类与形态学： 基于哈勃序列，系统介绍椭圆星系、螺旋星系（包括棒旋星系）和不规则星系的结构特征、恒星年龄分布和气体含量差异。 星系动力学与暗物质的证据： 利用旋转曲线分析，量化地展示暗物质在星系质量构成中的主导地位。探讨星系团的维里里定理分析以及引力透镜效应（弱引力和强引力透镜）在绘制暗物质分布图中的应用。 活动星系核（AGN）： 探讨超大质量黑洞（SMBH）如何通过吸积物质而成为宇宙中最明亮的天体。解析不同类型的AGN（如类星体、射电星系、塞弗特星系）的统一模型及其喷流的物理机制。 宇宙网的形成： 介绍星系团、超星系团和巨大空洞构成的三维“宇宙网”结构。讨论星系形成和演化的环境效应，即大尺度结构如何影响星系的恒星形成率和形态转变。 第四部分：宇宙学——从大爆炸到未来 本部分将视线提升至整个时空结构，探讨宇宙的起源、演化历史和最终命运： 标准宇宙学模型（ΛCDM）： 详细介绍弗里德曼方程的物理意义，阐释宇宙膨胀的动力学。定义并量化宇宙学参数：哈勃常数 ($H_0$)、物质密度 ($Omega_m$) 和暗能量密度 ($Omega_Lambda$)。 大爆炸的遗迹： 深入分析宇宙微波背景辐射（CMB）。阐述CMB的偶极子各向异性和温度涨落的物理起源，以及这些微小起伏如何与暴胀理论和早期宇宙的物质密度波动相关联。 暴胀理论与平坦性/视界问题： 探讨暴胀作为解决经典大爆炸模型难题的必要性，并简要介绍暴胀的动力学模型。 暗能量之谜： 讨论宇宙加速膨胀的发现，以及宇宙学常数（真空能）作为最简暗能量模型的地位。探讨未来观测（如Ia型超新星、大尺度结构调查）如何帮助我们确定暗能量的性质（状态方程$w$）。 时空的前沿： 引入引力波天文学作为探测宇宙极端事件的全新窗口。讨论LIGO/Virgo对双中子星并合和黑洞并合的观测如何为相对论、中子星物态方程和宇宙学参数提供独立约束。 本书力求在严谨的物理基础之上，突出天体物理学作为一门快速发展的实验科学的魅力，引导读者跟上前沿研究的脉搏。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对天体物理前沿问题的引入上，保持了一种恰到好处的“审慎乐观”态度，这一点非常值得称赞。很多教材在介绍暗物质和暗能量时，往往过于偏向某一种主流模型，或者将尚未完全证实的假说描述得如同既定事实一般，这对于批判性思维的培养是极其不利的。然而，这本《概论》在介绍这些“大问题”时，采用了非常均衡的论述方式。它会清晰地梳理出观测证据的边界在哪里，理论模型之间的差异性在哪里，以及目前实验设计的局限性是什么。例如，在讨论暗物质的候选粒子时，它会并列介绍WIMP和轴子模型的物理基础和潜在的可探测信号，并明确指出“尚未发现确凿证据，研究仍在进行中”。这种不预设立场、鼓励学生去思考“为什么我们还不知道答案”的处理方式，远比直接给出结论更具启发性。它引导读者将知识视为一个动态的、不断发展的领域，而不是一套僵死的真理，这对于培养未来科研工作者的怀疑精神至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本《概论》的地方在于它处理知识深度的平衡感，拿捏得恰到好处，体现出老一辈教育家对“打地基”这件事的深刻理解。它没有陷入现代天体物理领域过于前沿、计算量过大的细节泥潭，从而迷失了对核心原理的阐释。很多新出版的教材，恨不得把最新的引力波探测结果、暗物质粒子候选模型统统塞进去，结果导致前半部分的概念铺垫不足，后半部分的深入讨论成了空中楼阁。但这本修订版显然吸取了教训，它将“概论”的定位坚守得非常到位。例如，在恒星结构与演化那一章，对主序星的稳定性和能量产生机制的推导，清晰地展示了流体静力平衡和热力学平衡是如何相互制约的，每一步公式的推导都留足了中间步骤，保证了即便是学过基础热力学和力学的学生也能跟上。这种对基础物理工具箱的反复强调和应用，远比堆砌最新的实验数据来得更有价值。它培养的不是一个只会套用公式的“操作员”，而是一个懂得原理、能分析问题的“物理学家学徒”。这种厚重感和严谨性，是很多追求“新潮”的教材所欠缺的，也正是我愿意推荐给那些希望真正打下坚实基础的读者的核心原因。

评分☆☆☆☆☆

如果让我用一个词来总结这本教材给我的整体感受，那应该是“系统的广度与深度的完美融合”。它并非那种只关注宏观现象的科普读物，但也不是那种只聚焦于特定领域（如高能天体物理或恒星物理）的专业手册。它成功地构建了一个完整的、从引力到宇宙学、从恒星诞生到星系团演化的知识地图。读完它，读者不仅能对天体物理的各个分支有个基本的概念轮廓，更能理解这些分支之间是如何通过基础物理定律相互关联起来的。比如，对辐射机制的讨论，不仅服务于对恒星大气层的理解，也直接关联到活动星系核的喷流辐射；而对广义相对论基础的引入，则自然地导向了对黑洞和引力波的描述。这种跨越不同尺度的知识链条的构建，是这本“概论”的精髓所在。它没有为了追求篇幅而堆砌不必要的细节，而是确保每一个引入的概念，都能在后续的知识体系中找到其应有的位置和作用，形成一个自我支撑、逻辑严密的学习体验，这无疑是国家级规划教材应有的水准体现。

评分☆☆☆☆☆

从排版和装帧的角度来看，这次修订版体现了对阅读体验的细致考量，这在学术教材中常常被忽视。我记得旧版教材在长篇幅的理论推导后，往往是一大片密集的文字描述，读起来非常疲惫，眼睛需要不断在文字和旁边的公式之间来回跳转，极易产生阅读倦怠。而这次的修订，明显采用了更加现代的版式设计理念。章节之间的过渡更加自然，关键的定理和定义采用了醒目的边框或不同的字体色块进行区隔，让人在快速浏览时也能迅速抓住知识的骨架。比如，当我们讨论到宇宙学参数时，涉及到的$H_0, Omega_M, Lambda$等核心参数，不再是埋没在正文段落里，而是被单独提取出来，以一个结构清晰的“知识卡片”形式呈现，这对于知识点的快速回顾和记忆，效率提升是立竿见影的。此外，纸张的选择也明显更厚实，油墨的附着力更好，即便是高光度的彩色插图，也不会有墨水洇开或反光的现象，这对于长时间伏案阅读来说，是一种莫大的尊重和关怀。

评分☆☆☆☆☆

这套教材真是让我眼前一亮，特别是从那个经典的、略显陈旧的早期版本过渡过来的读者，更能体会到这种“焕然一新”的感觉。色彩的运用绝非多余的点缀，它真正地提升了对复杂概念的理解效率。以往，面对那些抽象的频谱图、高能粒子流的运动轨迹，全凭想象力去构建三维甚至更高维度的物理图景，常常是抓耳挠腮，一头雾水。而现在，那些原本灰头土脸的图表，被赋予了生动的、具有区分性的色彩编码，比如不同波段的电磁波可以用暖色调到冷色调的渐变来清晰区分，这极大地降低了初学者对物理图像的认知负荷。更不用提那些对星系演化、黑洞吸积盘的剖面图，以往只能靠文字反复揣摩其层次结构，现在只需一眼，结构脉络便了然于胸。这种视觉化的进步，我认为是“十一五规划教材”在吸收了近年天体物理可视化研究成果后的一次重大成功。它不仅仅是把黑白图印成了彩色，而是真正意义上利用了人类视觉系统的优势，将原本需要大量文字铺垫才能建立的物理模型，通过直观的色彩对比和区域划分，提前植入了读者的心智模型中。对于自学或者基础薄弱的同学来说，这套教材的“视觉友好度”提升，是加速学习进程的关键要素，简直是教科书设计领域的一次小革命。