The Origin of Stars pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Smith, Michael D.

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:

价格:$ 105.09

装帧:HRD

isbn号码:9781860944895

丛书系列:

图书标签:

• 天文学
• 恒星
• 宇宙
• 星系
• 天体物理学
• 科学
• 宇宙学
• 观测
• 演化
• 起源

《寰宇之光：星辰演化的史诗》 内容简介： 《寰宇之光：星辰演化的史诗》是一部深入探索宇宙宏大图景中恒星形成、演化及其对星系结构影响的综合性科普著作。本书并非聚焦于单一恒星的起源（如《The Origin of Stars》可能涉及的主题），而是将视野拓展至整个宇宙尺度，以叙事性的笔触和严谨的科学论证，描绘了自宇宙大爆炸后第一批原子形成，到如今亿万恒星点亮夜空、乃至走向终结的壮丽历程。 本书结构严谨，分为四个主要部分，层层递进地构建起一个关于“光”的演化史。 --- 第一部分：太初的幽暗与第一代光的萌芽 本部分着重于宇宙早期的物理条件和基础物质的形成，为后续恒星的诞生奠定基础。 1. 宇宙的黎明前夜：暴胀与冷却 详细回顾宇宙大爆炸后的最初瞬间，包括暴胀时期对物质均匀性的影响，以及随后宇宙的快速膨胀与冷却。探讨了基本粒子如何结合形成质子、中子，直至电子的束缚，描述了“复合期”后宇宙进入的“黑暗时代”——一个缺乏可见光的时代。 2. 氢与氦的海洋：物质的基石 深入解析大爆炸核合成（BBN）的过程，精确计算了早期宇宙中轻元素（主要是氢和氦）的丰度，并解释了这些丰度如何成为后续恒星形成的主要“燃料”。阐述了引力如何开始在密度略高的区域发挥主导作用，推动着物质云的缓慢聚集。 3. 黑暗时代的终结：第一批巨星的诞生（Population III Stars） 这是本书叙事中最具戏剧性的部分之一。书中详尽分析了在无金属（零金属丰度）环境下，物质云塌缩形成第一代恒星的特殊机制。这些“上帝之星”的质量预计会比太阳大上百倍，寿命极短，但其意义非凡。它们是宇宙中的第一批“熔炉”，负责在内部合成出第一批重元素（碳、氧、铁等），为后续的星代奠定物质基础。通过模拟和理论推导，揭示了这些巨星爆发（超新星）对周围环境的化学富集效应。 --- 第二部分：星系的形成与恒星的“播种” 本部分将焦点从孤立的恒星团转移到更大的结构——星系的形成，以及恒星在这些结构中的角色。 4. 从微扰到原星系：冷暗物质的作用 阐述暗物质晕在引力势阱形成中的关键作用。描述了气体如何被暗物质晕捕获、冷却并逐步塌缩，形成了早期的星系胚胎。探讨了气体云的湍流和磁场如何影响物质的吸积速率和最终的星系形态。 5. 恒星的“工厂”：分子云的复杂性 深入研究当前宇宙中星际介质（ISM）的物理状态。重点分析了分子云的结构、温度梯度和化学成分。不同于第一代恒星形成的环境，本书详细描述了密度波理论、自引力不稳定性等机制，如何触发分子云内部的局部塌缩，形成众多的恒星形成区。 6. 恒星的胚胎期：原恒星与吸积盘 细致描绘了从前恒星物质到真正点燃核聚变的阶段。解释了角动量如何通过吸积盘和双极流（Jets and Outflows）的形式被有效移除，使得核心物质得以继续收缩。讨论了褐矮星的形成边界以及低质量恒星（如红矮星）的独特演化路径。 --- 第三部分：群星的舞台：主序、死亡与元素工厂 这部分是恒星生命周期的主体，聚焦于恒星如何通过核聚变塑造自身和周围环境。 7. 生命的平衡：主序星的内部物理 详尽解析了恒星何以能稳定存在数十亿年的原因——流体静力平衡。重点阐述了氢燃烧的过程，包括质子-质子链反应（P-P Chain）和CNO循环，并解释了不同质量的恒星为何会选择不同的能量产生机制。 8. 恒星的死亡剧本：质量的决定性作用 系统分类阐述了不同质量恒星的终极命运。 低质量恒星（如太阳）的平静谢幕： 描述红巨星的膨胀、行星状星云的抛射，以及最终留下白矮星的冷却过程。 大质量恒星的剧烈终结： 深入探讨了硅燃烧的终点——铁核的形成，以及随后灾难性的核心引力坍缩和II型超新星爆发。解释了这些爆发如何将生命必需的重元素（如金、铀）抛洒回星际空间。 9. 中子星与黑洞：极端物质的物理 对超新星遗迹的最终产物——中子星和黑洞——进行了专门的探讨。介绍了脉冲星现象的物理机制，以及广义相对论如何描述黑洞的事件视界和奇点。解释了这些致密天体在银河系动力学中扮演的角色。 --- 第四部分：星光与宇宙的演化：从恒星到星系尺度 本书的最后一部分将视角拉回更广阔的背景，探讨恒星活动如何驱动星系尺度的变化。 10. 化学演化与星族概念 引入恒星演化理论中的“星族”（Population I, II, III）概念，系统地阐述了恒星的更替如何不断提高星际介质中的金属丰度，使得后来的恒星能够拥有形成岩石行星的物质基础。 11. 恒星反馈：塑造星系的“推与拉” 详细分析了恒星活动对星系形态的巨大影响，即“恒星反馈”（Stellar Feedback）。包括超新星的冲击波如何加热和清空气体，抑制恒星形成；以及大质量恒星团的持续辐射如何影响星云的密度分布，促成或阻止新的恒星诞生。 12. 穿越时空的光芒：观测的证据与未来展望 总结了当前天文学家如何通过观测遥远星系发出的光芒，来推断早期宇宙的恒星活动历史。讨论了詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）等最新观测技术对“黑暗时代”和第一代恒星研究的潜在突破。最后展望了对下一代恒星形成理论的挑战与前沿研究方向。 --- 总结： 《寰宇之光：星辰演化的史诗》是一部为天文爱好者、物理学学生和所有对宇宙奥秘心怀好奇的读者精心打造的指南。它不仅梳理了恒星从虚无中诞生、燃烧、爆发直至消亡的完整生命周期，更重要的是，它将恒星置于星系和宇宙演化的宏大叙事中，揭示了正是这些燃烧的熔炉，点亮了宇宙，创造了构成我们自身的一切物质，谱写了一部跨越数十亿年的“光”之史诗。本书强调的是“过程”的连续性与不同代恒星之间的相互作用，而非单一起源事件的精确描述。

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