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出版者:科学出版社

作者:佘建初

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2007-1

价格:22.80元

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isbn号码:9787030182319

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现代天体物理学导论：宇宙的演化与结构 本书导读 本书旨在为对宇宙现象充满好奇的读者提供一个全面而深入的视角，探索现代天体物理学的核心概念、前沿发现和未解之谜。我们不再局限于牛顿力学的宏大叙事，而是将目光投向了广袤的宇宙尺度，探究恒星的诞生与死亡、星系的形成与演化、暗物质与暗能量的奥秘，以及时空结构本身的本质。 第一部分：基础与工具——观测天文学的基石 天体物理学是一门深刻依赖观测的学科。本部分将系统梳理支撑现代研究的观测技术和理论基础。 1. 电磁波谱的解读：从射电到伽马射线 宇宙的“语言”是电磁辐射。我们将详细解析不同波段的特性及其在探测宇宙信息中的作用。 射电天文学： 介绍射电望远镜的构造原理，重点阐述中性氢（21厘米线）在星系结构研究中的关键地位，以及脉冲星作为宇宙级精密时钟的应用。探讨分子云的谱线分析如何揭示恒星形成区的化学构成。 红外与可见光： 讨论大气窗口对可见光和近红外观测的影响，重点介绍恒星光谱的分析方法——赫罗图（H-R图）的构建及其在恒星演化阶段划分中的决定性作用。红外观测如何穿透尘埃，揭示原恒星和行星形成盘的内部活动。 高能天体物理： 聚焦于X射线和伽马射线源的物理机制，包括吸积盘的物理过程（如黑洞和中子星周围的吸积）、超新星爆发、伽马射线暴（GRBs）的极高能辐射模型以及活动星系核（AGN）的统一模型。 2. 辐射传输与介质相互作用 理解我们接收到的光子是如何在星际介质（ISM）中传播、吸收和再辐射是至关重要的。我们将探讨辐射传输方程，并分析散射、吸收和连续谱辐射（如布雷姆斯特拉hlung辐射和同步辐射）的物理机制。 3. 天体测量学与距离测定 宇宙尺度的测量是天体物理学的核心挑战。本部分将详细介绍各种“标准烛光”和“标准尺子”： 视差法： 讨论现代空间任务（如盖亚任务）如何精确测定银河系内恒星的位置和运动。 主序拟合法与造父变星： 解释这些关键的距离指示器如何用于测定河外星系距离。 Ia型超新星与哈勃-勒梅特定律： 阐述利用Ia型超新星作为宇宙学距离探针，如何推导出宇宙膨胀率和年龄。 第二部分：恒星的生命周期——从星云到残骸 恒星是宇宙中主要的能量和重元素工厂。本书将按照恒星的质量轨迹，系统梳理其“生、老、病、死”的全过程。 1. 恒星的诞生：分子云的引力坍缩 深入探讨星际分子云的物理条件，理解湍流、磁场和热压力如何共同抵抗或促进引力坍缩。分析原恒星阶段的吸积过程、双极流的形成机制，以及早期恒星的赫罗图路径。 2. 主序星的内部结构与能量产生 主序星的稳定生命依赖于核聚变。我们将解析恒星内部的流体静力平衡和能量传输机制（辐射、对流）。重点对比氢燃烧的质子-质子链（P-P链）和碳氮氧循环（CNO循环），并讨论质量对恒星寿命和演化速度的决定性影响。 3. 后主序演化与简并态 低质量恒星（类太阳星）： 描述红巨星分支、渐近巨星分支（AGB）阶段，氦闪现象，以及最终形成白矮星并冷却的过程。探讨行星状星云的形成动力学。 大质量恒星： 分析多壳层核聚变过程，直至形成铁核。详细讨论核心坍缩超新星（II型）的物理过程，包括中微子释放的驱动作用和激波的形成与反弹。 4. 极端致密天体：中子星与黑洞 中子星： 介绍中子星的内部结构模型（夸克物质的可能状态），探讨其作为脉冲星、磁星的观测特征，以及双星系统中X射线双星的吸积现象。 黑洞： 基于爱因斯坦的广义相对论，介绍史瓦西和克尔解的几何特性。讨论事件视界、奇点的概念，并通过观测证据（如恒星轨道、吸积盘特征和引力波事件）来确认黑洞的存在。 第三部分：星系与宇宙学——宏观结构的形成 本部分将视角提升到星系尺度，探讨物质如何聚集，以及宇宙的整体结构和命运。 1. 星系的形态、动力学与形成 星系分类与结构： 介绍哈勃音叉图及其背后的动力学意义。分析旋涡星系的盘面动力学、椭圆星系的各向同性运动，以及不规则星系的成因。 星系团与大尺度结构： 探讨星系团作为宇宙中最大的引力束缚结构，其热气体和暗物质晕的分布。介绍宇宙网（Cosmic Web）的形成，理解从早期宇宙的密度涨落到如今的丝状结构。 2. 暗物质：不可见的支柱 深入探讨观测到的引力效应（如星系旋转曲线、引力透镜效应）与可见物质不符的问题。详细介绍主流的暗物质候选粒子（如WIMPs）和替代理论，并回顾直接和间接的实验探测尝试。 3. 现代宇宙学：大爆炸的标准模型 宇宙膨胀与退行： 再次强调哈勃定律的宇宙学意义。 宇宙微波背景辐射（CMB）： 分析CMB作为“创生之光”的性质，介绍其温度、偶极子和各向异性（如$Lambda$CDM模型中的温度涨落功率谱），理解这些涨落如何播下未来星系的种子。 暗能量与宇宙加速膨胀： 解释Ia型超新星观测如何揭示宇宙膨胀正在加速，介绍宇宙学常数（$Lambda$）在描述暗能量中的核心地位，并探讨其他可能的驱动机制。 第四部分：前沿与展望 本书最后将触及当前天体物理学中最激动人心的研究领域。 1. 引力波天体物理：时空的涟漪 介绍爱因斯坦广义相对论的最终验证——引力波的产生机制。重点分析LIGO/Virgo等探测器对双黑洞并合、中子星并合事件（如GW170817）的观测结果，以及这些事件如何成为研究极端物理环境的“实验室”。 2. 系外行星与宜居性探索 回顾系外行星的发现方法（凌日法、多普勒谱线法），探讨行星形成与迁移理论。讨论如何通过透射光谱分析系外行星的大气成分，并探讨“宜居带”和生命起源的概率问题。 结论：未知的领域 本书的终点也是对未来探索的展望。我们将探讨超越标准模型的物理学需求，如量子引力、早期宇宙的暴胀理论，以及人类对宇宙更深层次理解的持续追求。天体物理学不仅仅是记录现象，更是对我们自身在时空中位置的哲学拷问。

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这本《机械设计方法学》的阅读体验非常独特，它不像传统的教科书那样死板，反而更像是一位经验丰富的设计大师在手把手地传授他的“设计哲学”。书里花了大量的篇幅来探讨系统化设计流程的重要性，从需求分析、概念生成到详细设计和优化，每一步都辅以清晰的决策树和量化的评估标准。我尤其喜欢它强调的“迭代优化”思想，书中用几个复杂的机构设计案例，展示了如何通过有限元分析（FEA）和实验验证相结合的方式，不断改进设计方案，直到满足所有约束条件为止。这本书的语言风格非常务实，直指工程实践的核心痛点，比如如何处理不确定性和可靠性问题。它教会我的不仅仅是画图和计算，更是如何在资源有限的情况下，做出最优的工程权衡。对于刚踏入设计领域的新手来说，这简直是一剂强心针，让人感到方向明确，不再盲目。

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《控制系统理论与应用》这本书的价值，在于它提供了一个极其清晰的“黑箱”到“白箱”的转化过程。它从反馈控制的基本概念出发，用最直观的方式解释了为什么负反馈在工程中如此重要，以及它如何有效地抑制扰动和提高系统精度。作者在讲解拉普拉斯变换和频域分析时，采用了大量的波特图和奈奎斯特图实例，这些图形化的工具比纯粹的代数推导更能帮助我理解系统的稳定性和瞬态响应。我过去总觉得控制理论过于玄奥，但这本书通过对PID控制器的深入剖析，让我认识到即使是最经典的算法，其背后的物理意义和工程选择也是非常值得玩味的。它不仅教会了我们如何设计控制器，更重要的是，它培养了一种“系统思维”——即如何将一个复杂的物理过程抽象成一个可被数学描述和精确调控的模型。这本书的实用性极强，读完后我立刻尝试将其理论应用到我手边的一个小型伺服系统模拟中，效果立竿见影。

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说实话，当我翻开《电磁场与电磁波》这本书时，心里是有些忐忑的，因为这门课的抽象程度一直让我头疼。然而，这本书的作者显然深谙如何将复杂的数学模型与实际的物理现象联系起来。它没有一开始就抛出麦克斯韦方程组，而是从静电场和静磁场的基本概念入手，通过丰富的几何模型和边界条件分析，循序渐进地引导我们理解场论的魅力。我最欣赏的是它在波传播部分的处理，作者巧妙地引入了传输线理论作为过渡，使得平面波的概念不再显得那么突兀。书中的习题设计也相当巧妙，有些需要扎实的数学功底，有些则侧重于物理直觉的培养，二者相互促进。这本书让我对电磁现象有了一种全新的、更加统一的认识，明白了光、无线电波乃至微波炉的工作原理，都是统一在同一套数学框架下的产物。

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我手里拿着的这本《材料科学基础》简直是一部工程界的百科全书，它的深度和广度都超出了我的预期。与其他同类书籍相比，它在微观结构与宏观性能之间的关联性阐述上做得尤为出色。作者似乎毫不吝啬地分享了他对材料晶体学、缺陷理论以及相变动力学的深刻理解。特别是关于合金热处理那一章节，它详细描述了不同冷却速率如何影响最终材料的硬度和韧性，配有大量的高清金相显微照片，直观得让人震撼。这本书的难度系数不低，需要读者有一定的物理和化学基础才能完全领会，但正是这种深度，让它成为了一本可以反复研读的参考书。我发现自己经常在阅读完一个章节后，需要合上书本，静下心来梳理一下思路，那种“拨云见日”的成就感，是其他快餐式读物无法给予的。它不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的引导，教会你如何像材料科学家那样去思考问题的本质。

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这本《流体力学原理》真是让人眼前一亮，作者的叙述方式非常生动，即便是像我这种初次接触这门学科的人，也能很快抓住核心概念。书中的理论推导过程详略得当，既保证了严谨性，又不会让人在阅读过程中感到枯燥。我特别欣赏它在讲解复杂概念时所采用的类比和图示，比如将粘滞力和无粘流体的差异，通过日常生活中水流和空气流动的对比来阐述，一下子就明白了其中的奥妙。而且，它不仅仅停留在理论层面，书中穿插的大量工程实例，比如管道设计中的压力损失计算、翼型周围的流动分析，都极大地激发了我对这门学科的兴趣。读完后，我感觉自己仿佛获得了一把钥匙，能够更深刻地理解我们周围世界中流体的行为。那些复杂的偏微分方程不再是冰冷的符号，而是描述真实物理现象的有力工具。这本书的结构安排也十分合理，从基础的连续介质假设开始，逐步深入到纳维-斯托克斯方程的求解，每一步都铺垫得非常扎实。

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