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出版者:福建教育出版社

作者:李洪才

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:1999

价格:15.00

装帧:

isbn号码:9787533429058

丛书系列:

图书标签:

• 电动力学
• 电磁学
• 物理学
• 大学教材
• 经典物理
• 麦克斯韦方程
• 电磁场理论
• 电磁波
• 高等教育
• 理工科

好的，这是一本关于天体物理学导论的图书简介，内容力求详实，且不涉及电磁学的基础理论，旨在为初学者提供一个宏大而清晰的宇宙图景。 --- 天体物理学导论：探索宇宙的宏伟画卷 概述：我们身处何方，宇宙如何演化？ 本书《天体物理学导论》旨在为对宇宙的起源、结构、演化及其基本物理过程感兴趣的读者提供一个全面而严谨的入门指南。我们不再关注介质中的电荷运动和场方程的推导，而是将视角拉升至星系、星系团乃至整个宇宙的尺度，探讨支配这些宏大尺度的物理定律和现象。本书的核心目标是构建一个清晰的逻辑框架，引导读者理解当代天体物理学的关键概念、观测证据以及未解之谜。 本书的叙事结构围绕三个主要支柱展开：（一）恒星的生命周期与能量来源；（二）星系的形成与动力学；（三）宇宙学的基础与大尺度结构。 第一部分：恒星的诞生、生命与死亡 恒星是宇宙中最活跃、最基本的发光单元，是构成星系的基本“砖块”。本部分将深入解析恒星如何形成、如何燃烧，以及它们最终的归宿。 1.1 恒星的起源与前主序星阶段 本章从星际介质（ISM）的性质入手，详细探讨分子云的引力不稳定性与坍缩过程，这是恒星诞生的先决条件。我们将分析Jeans不稳定判据，理解为何某些区域的密度波动能够克服内部热压力而启动坍缩。随后，聚焦于原恒星阶段，讨论其能量来源——引力收缩，并介绍Henyey和Hayashi轨迹，描述年轻恒星在赫罗图（H-R图）上的演化路径，直到核聚变点火。 1.2 主序星的稳定燃烧 恒星生命中最漫长、最稳定的阶段——主序星。本章的核心在于解析恒星内部的能量产生机制。我们将详细阐述质子-质子链（pp-chain）反应在低质量恒星中的主导地位，以及碳氮氧循环（CNO循环）在太阳质量以上恒星中的重要性。关键的讨论点在于流体静力平衡的精确数学描述，即气体压力如何精确抵消引力，维持恒星的稳定结构。此外，还会涉及恒星结构方程（质量守恒、能量传输等）的定性分析。 1.3 恒星的晚期演化与遗迹 一旦核心燃料耗尽，恒星的命运便分岔。对于低质量恒星（如太阳），我们将追踪其红巨星分支的膨胀、氦闪（如果发生）以及最终形成行星状星云和白矮星的过程。白矮星的结构将重点放在电子简并压力的物理本质，并引入钱德拉塞卡极限这一决定命运的关键阈值。 对于大质量恒星，我们将探讨核合成的壳层结构，直至形成铁核。随后，深入分析超新星爆发（Type II）的物理机制，包括引力坍缩、核心反弹以及中微子辐射在物质抛射中的作用。最终，根据初始质量的不同，我们将介绍中子星的形成及其极端的密度特性（主要由简并费米子的压力支撑），以及质量超过奥本海默-沃尔科夫极限后形成的黑洞的基本性质，如史瓦西半径和事件视界。 第二部分：星系的形成与动力学 从孤立的恒星跨越到数以千亿计恒星组成的宏伟结构——星系。本部分关注星系的分类、运动规律以及它们如何在大尺度上聚集。 2.1 星系的分类与基本属性 本书将采用哈勃音叉图作为组织工具，系统介绍螺旋星系（包括棒旋）、椭圆星系和不规则星系的形态特征。我们将量化地描述星系的质量、光度、有效半径、表面亮度分布（例如，描述椭圆星系亮度的Sérsic律，描述螺旋星系盘面的指数律）。本章还将讨论星系的主要组成成分：恒星、气体、尘埃，以及对动力学至关重要的暗物质。 2.2 星系的运动学与质量分布 理解星系内部恒星和气体的运动是确定其质量分布的关键。我们将详细介绍旋转曲线的观测技术，并阐述观测到的平坦旋转曲线如何强烈暗示了暗物质晕的存在，这是经典牛顿引力模型无法解释的。本章将讨论维里定理在星系团尺度上的应用，用于估算系统的总质量。同时，也会介绍星系动力学中的碰撞时间概念，解释为何在星系团中，恒星的引力碰撞很不频繁，而星系间的气体交互和并合更为重要。 2.3 星系的形成与演化（从原星系到星系团） 本部分探讨恒星和星系如何从早期宇宙的微小密度涨落中“生长”出来。我们将引入冷暗物质（CDM）层次结构形成理论，解释小尺度结构如何先形成，然后通过并合成长为更大的星系和星系团。重点分析星系合并过程的动力学影响，包括主要的并合类型（主要-次要）如何将螺旋星系转化为椭圆星系。我们还会讨论星系形成过程中的反馈机制，例如由活动星系核（AGN）喷流或超新星爆发将气体从星系中驱逐出去，从而调节恒星形成速率。 第三部分：宇宙学：宇宙的尺度、历史与命运 将视野扩展到最大的尺度，研究宇宙作为一个整体的起源、演化和最终归宿。 3.1 描述膨胀的观测基础 本章从哈勃-勒梅特定律的观测历史开始，介绍红移的概念及其在描述宇宙膨胀中的核心地位。我们将分析标准烛光的运用，特别是Ia型超新星在测量遥远距离和探索宇宙加速膨胀中的关键作用。 3.2 弗里德曼方程与宇宙模型 本书将基于广义相对论的弗里德曼方程，作为描述均匀、各向同性宇宙动力学的基本工具。我们将解析这些方程如何依赖于宇宙的物质密度 ($Omega_M$)、辐射密度 ($Omega_r$)、曲率 ($k$) 以及暗能量密度 ($Omega_Lambda$)。重点分析平坦宇宙（$Omega_M + Omega_Lambda = 1$）的特殊意义。此外，还将详述宇宙微波背景辐射（CMB）的性质，包括其完美的黑体谱、温度各向异性，以及这些微小波动如何成为早期宇宙密度涨落的“快照”。 3.3 早期宇宙与未解之谜 我们将穿越到大爆炸后的瞬间。讨论暴胀理论（Inflation）如何解决视界问题、平坦性问题以及磁单极子问题。随后，介绍太初核合成（BBN）的物理条件和主要产物（氢、氦、少量锂），以及这些丰度预测与实际观测值的一致性，作为大爆炸模型的关键证据。最后，本章将聚焦于当代天体物理学最迫切的挑战：暗物质和暗能量的本质。我们将从动力学和宇宙学两种视角总结当前对它们的限制和探测尝试，强调我们对宇宙中约95%物质-能量成分的无知状态，为读者未来的研究方向留下思考空间。 --- 目标读者： 本书适合物理学、天文学、工程学本科生，或任何具备基础微积分和经典物理学知识，希望系统了解现代天体物理学全貌的自学者。本书的叙述风格力求严谨而不失生动，避免了对复杂电磁学理论的过度依赖，专注于宏观物理过程和宇宙学框架的构建。

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作为一名刚刚接触电动力学专业的学生，这本书的出现简直是雪中送炭。在课堂上，老师讲授的内容往往信息量巨大，而且数学符号层出不穷，有时候会让人感到有些吃力。而《电动力学基础》则像是一位循循善诱的导师，它用更加详实和深入的笔触，对每一个重要的概念进行了细致的阐述。我尤其喜欢书中对于不同理论框架的比较分析，例如麦克斯韦方程组在不同表述形式下的意义，以及它们如何统一了电场和磁场。书中给出的习题也很有代表性，它们不仅巩固了课堂上学到的知识，还常常能引导我思考更深层次的问题。我记得有一次，我花了整整一个下午来攻克一个关于电磁感应的习题，虽然过程有些艰辛，但最终解出答案的那一刻，成就感是巨大的。这本书不仅仅是一本教材，更像是一个引路人，它指明了学习的方向，并且提供了克服困难的工具。虽然这本书的内容非常丰富，涵盖了从麦克斯韦方程组到电磁波传播等多个关键领域，但我认为它最大的价值在于，它能够帮助初学者建立起对整个电动力学体系的宏观认识，并且培养解决问题的能力。

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对于我这样一个对理论物理充满向往的读者来说，《电动力学基础》无疑是一本值得珍藏的书籍。它不仅仅是一本教科书，更像是一部讲述宇宙基本规律的史诗。作者以一种充满激情和洞察力的方式，将电动力学这一宏伟的理论体系呈现在读者面前。我特别欣赏书中对于相对论和电动力学之间关系的探讨，这让我意识到了物理学的统一性和深刻性。书中对电磁场的能量守恒、动量守恒的论述，也让我对物理世界的运作有了更深刻的理解。我经常会在夜晚，一边品味着书中关于光子和电磁场的微妙互动，一边思考着宇宙的奥秘。这本书的语言风格独特，既有严谨的科学性，又不失哲学式的思考。我在这本书中找到的不仅仅是知识，更是一种对科学探索的热情和对宇宙奥秘的敬畏。它让我明白，学习电动力学，不仅仅是掌握一些公式和定律，更是理解这个世界最根本的运行方式。

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这本《电动力学基础》真是让我大开眼界！虽然我只是一个对物理领域充满好奇心的业余爱好者，但这本书却以一种非常平易近人的方式，将原本可能让人望而生畏的电磁学概念一一展开。作者的叙述逻辑清晰，从最基本的静电场讲起，逐步深入到电场、磁场以及它们之间的相互作用。我特别欣赏书中大量的图示和类比，它们帮助我直观地理解那些抽象的理论，比如法拉第力线、安培环路定律，甚至是更复杂的电磁波传播。有时候，一些教科书过于追求数学的严谨性，反而让人失去了学习的兴趣，但这本书恰恰找到了一个绝佳的平衡点，它在保证理论正确性的前提下，将核心思想传达得淋漓尽致。我常常在阅读的过程中，会不自觉地联想到生活中的各种现象，比如闪电是如何产生的，指南针为何会指向北方，甚至是微波炉的工作原理。这种联系让我觉得物理学不再是冰冷的公式和定理，而是与我们息息相关的真实世界。虽然我可能无法完全掌握所有的数学推导，但这本书已经为我打下了一个坚实的基础，让我对电动力学这个领域有了初步的认识，并且激发了我进一步探索的兴趣。

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坦白说，我购买《电动力学基础》的初衷，更多的是想复习一下大学时期那些模糊的物理概念，毕竟工作以后，很多知识都逐渐遗忘了。这本书的封面设计朴素而专业，让我对它的内容充满期待。翻开书页，我立刻被作者流畅的文笔所吸引。它没有那种枯燥乏味的学术腔调，而是像一位老朋友在娓娓道来。那些曾经让我头疼的向量微积分、拉格朗日方程，在作者的笔下变得生动形象。我特别喜欢书中对于电势和磁矢势的讲解，它们之间的联系和区别，以及它们在描述电磁场中的优势，都有着非常清晰的论述。我尝试着重新推导了一些基础公式，发现思路比以前清晰了很多。这本书还有一个优点，就是它在讲解理论的同时，还会穿插一些历史的典故和科学家的故事，这让整个学习过程变得更加有趣，也让我对电磁学的发展历程有了更深的了解。读完这本书，我感觉自己就像重新点燃了对物理的热情，那些尘封的知识仿佛又被激活了，让我重新认识到了电动力学作为一门学科的优雅与深邃。

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我之所以选择《电动力学基础》，是因为我正在进行一个相关的研究项目，需要对电磁场的理论有更深入的理解。这本书的内容非常扎实，它在保持理论严谨性的同时，也兼顾了实际应用的阐述。我尤其关注书中关于电磁波在不同介质中的传播以及边界条件的部分，这对我目前的实验设计非常有帮助。作者在讲解复杂问题时，善于运用数学工具，但同时也清晰地解释了数学背后的物理意义。我注意到书中引用了大量的参考文献，这表明其内容的可靠性非常高，并且为我进一步深入研究提供了线索。我花了几天的时间，仔细研读了关于“电磁辐射”的章节，对单极子、偶极子辐射的形成机制有了更清晰的认识。虽然书中涉及的数学推导过程非常详细，我需要反复推敲才能完全理解，但这正是科学严谨性的体现。这本书为我的研究项目提供了坚实的理论支撑，让我能够更加自信地面对接下来的挑战。

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