具体描述
《化学学习指导与练习》中等职业学校文化课教学用书之一。
探索宇宙的奥秘：现代天体物理学导论 图书名称： 现代天体物理学导论 图书简介： 本书旨在为具有一定物理学和数学基础的读者，提供一个全面而深入的现代天体物理学知识体系。我们不再局限于传统的恒星和行星观测，而是将视角投向宇宙的宏大尺度和极端物理环境，探讨自大爆炸以来宇宙的演化历程，以及构成我们世界的最新发现和前沿理论。 第一部分：宇宙学的基石与早期宇宙 本书的开篇将追溯宇宙学思想的演变，从早期的静止宇宙模型到爱因斯坦的广义相对论，为理解现代宇宙模型奠定理论基础。 1. 广义相对论与时空几何： 我们将详细解析广义相对论的基本原理，重点讨论爱因斯坦场方程的物理意义，以及如何利用这些方程来描述宏观物质对时空结构的弯曲。特别关注弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规，它是现代标准宇宙学模型（$Lambda$CDM模型）的数学骨架。我们将探讨度规张量、测地线以及曲率的几何解释，确保读者能清晰理解引力如何作为时空几何的体现。 2. 标准宇宙学模型（$Lambda$CDM）： 本章深入探讨当前描述宇宙演化的主流模型。我们将分析物质（冷暗物质，CDM）、辐射和宇宙学常数（暗能量，$Lambda$）在不同宇宙时期的主导地位。重点讨论哈勃膨胀定律的精确测量及其意义，以及宇宙微波背景辐射（CMB）作为早期宇宙快照的关键作用。我们将剖析CMB的各项异性，特别是其温度涨落的功率谱，如何精确地证实了暴胀理论的预测，并为确定宇宙的几何形状、物质密度参数提供了无可辩驳的证据。 3. 暴胀理论与早期宇宙物理学： 暴胀理论是解决平坦性、视界和磁单极子等早期宇宙遗留问题的关键。本章将介绍标量场动力学在暴胀过程中的作用，探讨不同暴胀势能模型（如混沌暴胀、再加热过程）的差异和观测可检验性。随后，我们将详细讨论大爆炸核合成（BBN），分析轻元素（氢、氦、锂）的丰度如何作为早期宇宙温度和物质密度的探针，并与观测结果进行精密的对比。 第二部分：恒星的生命周期与极端天体 从恒星的诞生到消亡，涵盖了宇宙中最活跃的能量转换过程。本部分结合核物理和辐射传输理论，解析恒星演化的复杂阶段。 4. 恒星结构与能量生成： 本章从流体静力学平衡和能量传输（辐射、对流）方程出发，建立恒星结构模型。核心内容聚焦于恒星内部的核聚变反应——质子-质子链和CNO循环，精确计算能量生成率，并利用钱德拉塞卡极限和劳厄-恩格斯特勒姆方程探讨简并态物质的特性。 5. 恒星的演化终局：白矮星、中子星与黑洞： 当恒星耗尽核心燃料时，它们将走向不同的命运。我们将深入研究白矮星的电子简并压力极限；当中子星形成时，则需引入超核物理和状态方程，理解强引力场下的物质行为。对于黑洞，本书将侧重于爱因斯坦方程在真空中的解——史瓦西和克尔度规。我们将详细分析事件视界、奇点结构，并讨论霍金辐射的半经典理论预测。 6. 高能天体物理与宇宙射线： 本部分转向宇宙中最高能量的现象。探讨超新星爆发（Ia型和II型）作为标准烛光和重元素播散源的作用。重点分析伽马射线暴（GRBs）的产生机制（如恒星级黑洞形成或磁星碰撞），并介绍脉冲星（磁化快速旋转的中子星）的辐射机制和射电源特性。我们还将探讨宇宙射线的起源、传播及其对星际介质的影响。 第三部分：星系、结构形成与暗物质 本部分将目光聚焦于物质在宇宙网尺度上的分布和动力学，揭示暗物质和暗能量在结构形成中的决定性作用。 7. 银河系动力学与星系分类： 从星系的运动学入手，分析星系旋转曲线的测量方法，以确凿地证明暗物质的存在。我们将梳理经典和现代星系分类方案（如哈勃音叉图），并探讨星系演化中的合并与并合过程。引入星系团和星系团间的动力学行为，如维里定理在测量星系团质量中的应用。 8. 结构形成与暗物质的决定性作用： 本章是关于宇宙结构形成模拟的核心。我们将介绍流体力学模拟和N体模拟在追踪物质演化中的优势与局限。重点阐述冷暗物质（CDM）如何作为引力势阱的种子，驱动了从微小密度涨落到宇宙网（Cosmic Web）的层级式结构形成过程。我们将分析暗物质晕的密度分布模型（如NFW型）及其在星系形成中的角色。 9. 星系活动性与吸积盘物理： 许多星系的核心都潜藏着超大质量黑洞（SMBHs）。本章探讨活动星系核（AGN）的观测现象，包括喷流、致密区域和辐射谱线。重点解析围绕黑洞的吸积盘理论（如沙茨曼/李特尔顿吸积模型），计算其辐射效率，并解释不同类型的AGN（如类星体、射电星系）的能谱差异。 第四部分：前沿探索与未来展望 本书的最后一部分将概述当前天体物理学中最激动人心的前沿领域，以及观测技术的突破。 10. 引力波天文学的新窗口： 引力波的首次直接探测开启了全新的多信使天文学时代。我们将深入探讨爱因斯坦方程在强引力场下的线性化解，介绍LIGO/Virgo等探测器的原理和灵敏度。重点分析双中子星并合、黑洞并合等事件的波形建模，以及它们如何提供对极端物质状态和宇宙膨胀率的独立测量。 11. 太阳系外行星的发现与宜居性： 本章关注系外行星研究的最新进展。详细介绍凌日法、视向速度法以及直接成像法背后的物理原理和数据处理挑战。讨论系外行星的大气光谱分析技术，如何识别生物标记物，以及对“宜居带”和行星形成机制的重新定义。 结论： 《现代天体物理学导论》旨在提供一个从微观粒子到宏观宇宙的统一框架。通过严谨的物理推导和对最新观测数据的整合，读者将能够掌握理解现代宇宙学的关键工具，为进一步投身于该领域的研究或欣赏更深层次的科普读物做好准备。本书的重点在于连接理论预测与实验观测，展现天体物理学作为一门蓬勃发展的前沿学科的魅力。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有