Wavelet Methods for Elliptic Partial Differential Equations pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Urban, Karsten

出品人:

页数:512

译者:

出版时间:2008-6

价格:$ 163.85

装帧:

isbn号码:9780198526056

丛书系列:

图书标签:

Wavelets
Elliptic PDEs
Numerical Analysis
Partial Differential Equations
Finite Element Methods
Multiresolution Analysis
Harmonic Analysis
Approximation Theory
Computational Mathematics
Scientific Computing

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具体描述

The origins of wavelets go back to the beginning of the last century and wavelet methods are by now a well-known tool in image processing (jpeg2000). These functions have, however, been used successfully in other areas, such as elliptic partial differential equations, which can be used to model many processes in science and engineering. This book, based on the author's course and accessible to those with basic knowledge of analysis and numerical mathematics, gives an introduction to wavelet methods in general and then describes their application for the numerical solution of elliptic partial differential equations. Recently developed adaptive methods are also covered and each scheme is complemented with numerical results, exercises, and corresponding software tools.

好的，这是一份关于一本假设的、与您提到的《Wavelet Methods for Elliptic Partial Differential Equations》主题完全不相关的图书的详细简介。《跨越星辰的低语：银河系早期星系形成与化学演化研究》作者：艾莉森·布莱克威尔、马库斯·冯·霍夫曼出版社：宇宙学前沿出版社出版日期： 2024年秋季简介《跨越星辰的低语》是一部深入探索宇宙学前沿的专著，聚焦于宇宙诞生初期（再电离时期至早期星系形成阶段）的复杂物理过程及其对现代宇宙结构的影响。本书汇集了过去二十年间，从哈勃超深场观测、钱德拉X射线天文台数据，到新一代巨型望远镜（如詹姆斯·韦伯太空望远镜，JWST）的早期巡天结果，旨在为研究人员提供一个全面、整合的框架，以理解第一批恒星和星系的“诞生故事”。本书的结构设计兼顾了理论物理学家的严谨性和观测天文学家的实践需求，分为四个主要部分，共二十章。 --- 第一部分：宇宙背景与早期条件的重构（第1章 - 第5章）本部分为后续的详细研究奠定坚实的理论基础。它首先回顾了标准的$Lambda$CDM模型，并着重分析了其在描述宇宙早期结构形成方面的局限性。第1章：宇宙学基石与标准模型回顾：详细阐述了暴胀理论的最新进展及其对初始密度涨落的影响。讨论了微波背景辐射（CMB）的极化观测如何约束早期宇宙的参数空间。第2章：暗物质的性质与小尺度结构：探讨了冷暗物质（CDM）模型下的暗物质晕的峰值密度分布。重点分析了次恒星尺度的暗物质晕的形成机制，这对理解第一代恒星（Population III Stars）的初始条件至关重要。第3章：宇宙“黑暗时代”的终结：深入剖析了从CMB光子退耦到第一批恒星点燃之间的过渡期。讨论了中性氢的冷却机制，包括分子氢的形成及其在引力坍缩中的催化作用。第4章：原初重元素的丰度与观测约束：考察了大爆炸核合成（BBN）的理论预测与对遥远类星体吸收线谱的实际测量之间的偏差。提出了关于轻元素丰度异常可能指向的修正引力理论或新物理粒子模型的讨论。第5章：模拟方法的演进：对比了当前主流的N体模拟（如GADGET、AREPO）和流体动力学模拟（如RAMSES）在处理早期宇宙气体动力学方面的优势与劣势。重点介绍了最新一代模拟如何整合辐射传输效应来更真实地模拟再电离过程。 --- 第二部分：第一代恒星（Population III）的诞生与终结（第6章 - 第10章）这是全书的核心部分之一，专门研究宇宙中第一批由纯氢和氦构成的恒星——“星仔”（Population III Stars）。第6章：理论模型下的零金属恒星形成：详细推导了在缺乏金属冷却剂的情况下，气体云如何坍缩至极高密度并点燃核聚变。分析了自由电子冷却和H2冷却的临界密度阈值。第7章：星仔的质量分布与不确定性：综述了理论界对星仔质量函数（IMF）的预测，从几十个太阳质量到数百个太阳质量不等。讨论了极端质量恒星（>150 $M_{odot}$）的形成对后续化学富集的影响。第8章：超新星爆炸与元素播撒：考察了高/低质量星仔的死亡方式，特别是无中微子核不稳定的特例。建立了一个化学演化模型，追踪由这些爆炸产生的早期重元素（C, O, Mg, Fe）在星际介质中的初始扩散模式。第9章：黑洞的“种子”起源：探讨了星仔死亡后产生的直接坍缩黑洞（DCBH）作为超大质量黑洞（SMBH）原初种子的可能性。分析了DCBH的质量范围及其对再电离前结构的质量尺度设置。第10章：观测搜寻策略：批判性地评估了寻找独立星仔信号（如其独特的电磁辐射特征或对局部区域的再电离影响）的现有与未来观测路径，特别是JWST的MIRI和NIRCam数据中可能存在的潜在信号。 --- 第三部分：早期星系（Epoch of Reionization）的形成与辐射场（第11章 - 第15章）本部分转向研究在重元素积累开始后的早期星系（Lyman-break Galaxies, LBGs）的结构形成和它们如何主导宇宙的再电离。第11章：星系团的引力汇聚与并合历史：利用半解析模型和高分辨率模拟，分析了在$z>6$时，小尺度暗物质晕如何通过持续的吸积和并合过程形成第一个形成恒星的星系。第12章：再电离源的辨识：综合分析了目前公认的再电离主要贡献者——矮星系、活动星系核（AGN）以及星团的贡献比例。强调了理解辐射泄漏（Ionizing Photon Escape Fraction, $f_{esc}$）对模型准确性的关键作用。第13章：星系内部物理过程：深入探讨了星系内部的气体动力学，包括恒星风反馈对星系核区恒星形成效率的抑制作用。引入了“星系宇宙学”框架来解释低质量星系中的恒星形成区（SFR）的演化规律。第14章：电离气泡的演化与连通性：建模再电离气泡（HII regions）的几何扩张和相互渗透过程。引入了拓扑分析工具来量化宇宙网中中性氢（HI）区域的连通性，以确定再电离何时以及如何完成。第15章：化学富集与丰度梯度：考察了在星系形成早期，化学元素（特别是氧和碳）在星系内部以及在星系团环境中的空间分布差异。对比了星系外流（Outflows）对物质再分配的影响。 --- 第四部分：观测窗口与未来展望（第16章 - 第20章）最后一部分关注当前观测技术如何验证和修正早期宇宙模型，并展望未来十年的关键科学目标。第16章：Lyman-alpha在早期宇宙中的诊断：详细讲解了Lyman-alpha谱线作为探针在测量星系红移、气体质量和星系际介质（IGM）电离状态中的应用。分析了星系内部尘埃消光对Lyman-alpha特征的影响。第17章：詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的早期成果整合：专门回顾了JWST在$z>10$发现的极端明亮星系。讨论了这些观测结果对标准结构形成理论的挑战，例如它们形成所需的时间尺度是否与当前模型相符。第18章：下一代射电观测：21cm信号的未来：阐述了平方公里阵（SKA）和拟阵列（如Hera, MWA）如何通过测量中性氢的21cm谱线来直接成像再电离前后的宇宙三维结构，以及如何从谱线信号中剥离出前景噪声。第19章：高红移活动星系核（AGN）的统计与影响：评估了早期宇宙中超大质量黑洞吸积活动对周围星系演化的反馈作用。利用X射线和红外数据来校准AGN的能量输出。第20章：未解之谜与路线图：总结了当前模型无法解释的关键问题，包括暗能量在早期宇宙中的潜在作用、零金属恒星的精确质量，以及再电离过程的最终完成时间。为下一代理论和观测工作提出了明确的研究路线图。 --- 目标读者本书面向高年级本科生、研究生以及从事计算天体物理学、星系形成、宇宙学和高能物理学研究的专业人员。它要求读者具备扎实的经典力学、热力学和辐射传输基础，并对现代天文学的观测手段有所了解。《跨越星辰的低语》不仅仅是一本综述，更是一份对宇宙学“婴儿期”的深度探险指南，它揭示了数十亿年来星辰聚集的起点，以及宇宙如何从一片均匀的等离子体演变为我们今天所见的繁荣景象。