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出版者:机械工业出版社

作者:汪国梁

出品人:

页数:273

译者:

出版时间:2001-9

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111002093

丛书系列:

图书标签:

• 电机学
• 电力系统
• 电机控制
• 电气工程
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《宇宙的织锦：探索星际结构与演化》 作者： 天体物理学研究团队 出版社： 科学探索出版社 页数： 820页 装帧： 精装 定价： 188.00元 --- 内容简介 《宇宙的织锦：探索星际结构与演化》 是一部全面而深入的天体物理学巨著，旨在引领读者穿越浩瀚的星际空间，揭示宇宙宏伟蓝图的内在联系与动态演变。本书并非聚焦于地球上的任何具体科学领域，而是将视野投向了银河系之外，聚焦于恒星、星系、星系团乃至超星系团等宇宙结构的基本物理原理、观测证据以及形成和演化的复杂过程。 本书结构严谨，内容涵盖了现代天体物理学的核心议题，从最基础的恒星物理学出发，逐步扩展到星系的形成理论和宇宙学背景。全书分为七个主要部分，辅以大量的最新观测数据、数学模型和理论推导，力求为专业研究人员和高年级本科生提供一个无可替代的参考工具。 第一部分：恒星的生命周期与极端物理 本部分奠定了理解宇宙结构的基础——恒星。我们详细探讨了恒星的诞生机制，从分子云的引力坍缩到原恒星阶段的能量产生。重点分析了主序星的结构和能量平衡，特别是辐射传输理论在恒星内部的精确应用。 深入章节讨论了恒星演化的不同路径，包括红巨星分支、渐近巨星分支（AGB）以及最终的命运：白矮星的冷却序列、中子星的极端物质状态（如夸克物质的可能性），以及黑洞的形成与性质（史瓦西半径与克尔度规的物理意义）。对于超新星爆发（Ia型与II型）的物理机制，特别是核燃料耗尽与核心塌缩的瞬态过程，我们进行了细致的数值模拟结果展示。 第二部分：星际介质的化学与动力学 恒星并非孤立存在，它们嵌入在广袤的星际介质（ISM）之中。本部分详细考察了星际介质的物理状态——从寒冷的分子云到炽热的电离区。 我们探讨了星际尘埃的性质、散射与消光效应，以及复杂的星际化学反应网络，特别是对生命起源至关重要的有机分子在气体和尘埃表面上的合成路径。同时，磁场在ISM动力学中的作用也被深入分析，包括磁场如何影响星云的坍缩和恒星形成的方向性。高分辨率光谱观测（如毫米波与亚毫米波阵列数据）被用于重建星际介质的温度、密度和速度场图。 第三部分：银河系结构与运动学 本部分将焦点收回到我们所处的银河系。我们采用动力学方法，重建了银河系的质量分布模型，包括暗物质晕的轮廓推导。详细分析了银河系的旋臂结构，结合射电天文观测（如21厘米线观测）和主序拟合技术，确定了银道面的精确几何参数。 特殊关注点放在了银河系中心的超大质量黑洞——人马座A（Sgr A）周围恒星轨道的精密测量，以及由此推导出的黑洞质量和基本属性。此外，对银河系卫星星系（如大、小麦哲伦星云）的潮汐作用及其对银河系演化的贡献进行了动力学模拟。 第四部分：星系形成与演化理论 这是本书的核心部分之一。我们系统地梳理了从早期宇宙物质涨落到形成宏伟星系结构的理论框架。从标准的冷暗物质（CDM）层级结构形成模型出发，详细讲解了暗物质晕的并合历史和吸收谱线。 着重分析了星系形态（螺旋星系、椭圆星系）的形成机制，特别是星系并合事件（Mergers）在驱动星系结构转变中的关键作用。我们探讨了活动星系核（AGN）反馈机制，即中心黑洞喷流和辐射如何影响宿主星系的恒星形成率和气体冷却过程，解释了“星系宇宙学”中的“M-sigma关系”等经验定律的理论根源。 第五部分：星系团与宇宙大尺度结构 恒星和星系并非随机分布，它们组织成星系团、超星系团，构成了宇宙的“宇宙网”（Cosmic Web）。本部分研究了星系团的性质，包括其质量、热气体成分（X射线辐射的物理机制）以及星系形态与环境密度的关系。 我们运用引力透镜技术（弱透镜和强透镜）来测量星系团的质量分布，并由此推导出宇宙中暗物质和重子物质的精确比例。对超星系团的拓扑结构，例如史隆数字天空巡天的观测结果，提供了对宇宙网纤维和空洞结构的直观理解。 第六部分：宇宙学基础与早期宇宙 虽然本书的核心是结构，但结构必须置于宇宙的背景之下。本部分回顾了必要的宇宙学框架。从弗里德曼方程出发，推导了当前$Lambda$CDM模型的参数。 重点讨论了宇宙微波背景辐射（CMB）的物理起源和各向异性分析，特别是其功率谱如何揭示了早期宇宙的密度扰动。我们还探讨了暴胀理论（Inflation）作为解决平坦性问题和视界问题的主要候选理论，以及它对CMB极化信号的预测。 第七部分：前沿课题与未来展望 最后，本部分聚焦于当前天体物理学研究的前沿热点。包括引力波天文学的最新进展——特别是双中子星并合和黑洞并合事件（LIGO/Virgo/KAGRA的观测结果）对重元素核合成和时空测量的贡献。 此外，对系外行星大气光谱分析、系外生命宜居带的定义，以及暗能量对宇宙加速膨胀的精确度量，都进行了深入的讨论和批判性评估。本书以对下一代望远镜（如詹姆斯·韦伯空间望远镜、欧洲极大望远镜）科学目标的展望作结。 --- 读者对象： 本书是为天文学、物理学、应用数学及相关工程领域的研究人员、博士后、研究生所撰写的高级教材和参考书。它要求读者具备扎实的经典力学、电磁学和热力学基础，并对高等微积分和微分方程有熟练的掌握。 本书特色： 跨学科深度整合： 首次将恒星演化、星系动力学与现代宇宙学参数测量进行系统化的深度整合。 最新数据驱动： 涵盖了过去十年来自钱德拉X射线天文台、盖亚任务和SDSS等主流观测项目的关键成果。 强调物理图像： 侧重于解释观测数据背后的基本物理过程，而非仅仅罗列公式。 《宇宙的织锦》 旨在帮助读者构建起一个连贯、动态的宇宙图像，从微小的粒子相互作用，到星系间的引力塑形，全面把握我们所处宇宙的结构与命运。

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我是一个自学者，在阅读这本《电机学》之前，我尝试过好几本不同的教材，但都因为逻辑跳跃或者深度不足而放弃了。直到遇到这本，我才找到了那种“对味儿”的感觉。它的结构安排极其合理，从最基础的麦克斯韦方程组的简化应用开始，稳步推进到各类电机的稳态分析，然后巧妙地引入了对电磁兼容性和噪声问题的探讨。这本书的伟大之处在于，它没有将理论和实践完全割裂开来。比如，在讨论同步发电机的并网特性时，作者不仅给出了同步电抗的计算方法，还非常细致地分析了电压暂降和功角稳定性问题，这些都是在实际电网中必须面对的难题。我尤其欣赏它在图表运用上的克制与精准，每一张图、每一个曲线都服务于特定的理论点，绝不画蛇添足。对于需要深入理解电机参数辨识和故障诊断的读者来说，这本书提供的理论深度是无可替代的，它为我们理解现代智能控制算法的底层逻辑打下了坚实的基础。

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这本《电机学》的理论深度和广度简直令人叹为观止。从一开始的电磁场基础理论的推导，到后来对各类电机（包括直流、交流同步、异步电机）的详细剖析，作者展现了扎实的物理直觉和严谨的数学功底。我尤其欣赏它对电机运行机理的阐述，不仅仅停留在公式的罗列，而是深入到磁路、电磁转矩产生的微观层面，让人真正理解“为什么”会这样工作。书中的图示清晰直观，配合文字讲解，即便是初次接触复杂电机模型的新手，也能逐步建立起清晰的认知框架。特别是对于瞬态分析和控制方面的内容，处理得非常精妙，那些复杂的微分方程和状态空间描述，在作者的引导下，似乎也变得不再那么令人望而却步。阅读过程中，我反复对照书中的例题进行演算，那些经典的算例不仅巩固了理论知识，更培养了解决实际工程问题的能力。可以说，这本书是系统学习电机理论的绝佳基石，为后续深入研究电力电子或电力系统打下了极其坚实的基础，绝非市面上那些浮于表面的教材可以比拟。

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这本书的排版和符号系统是近年来我见过的技术书籍中最为严谨的之一。对于需要频繁查阅公式的读者来说，这无疑是一个巨大的加分项。但更重要的是，作者在处理复杂概念时的耐心。例如，在解释三相对称绕组的等效磁场和旋转磁场概念时，他采用了多种视角（空间矢量、相量图、时间剖面图）进行交叉验证和阐释，确保了读者对旋转磁场这个核心概念的理解不会产生任何歧义。书中对异步电机等效电路的推导过程，详略得当，尤其是对转差率S的引入如何简化了分析，描述得逻辑链条清晰，令人信服。对于那些对电磁学基础较为薄弱的读者，这本书提供了足够的铺垫，使得复杂的电机电磁关系能够被分解成若干个易于理解的子问题。它迫使你思考，而不是仅仅记忆，这种学习体验是极其宝贵的，也是它远超同类教材的显著优势所在。

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我发现这本书在内容前沿性的把握上也做得相当出色。虽然它是一本基础的“电机学”著作，但其中对永磁同步电机（PMSM）和开关磁阻电机（SRM）的介绍，已经体现了当代驱动技术的发展趋势。作者并没有将这些前沿电机作为附录草草带过，而是投入了相当的篇幅，详细分析了它们的结构特点、绕组配置以及控制难点，特别是对永磁体退磁问题的讨论，非常具有现实意义。这种对新技术的兼容和深入，使得这本书的生命周期得以延长，即便在技术日新月异的今天，它依然能提供有力的理论支撑。此外，书中对电磁噪声和振动（NVH）的分析部分，也体现了作者超越传统电机理论范畴的视野，将机械、电磁和声学等多个学科进行了巧妙的交叉融合。总而言之，这是一本视野开阔、内容扎实且与时俱进的经典著作，强烈推荐给所有从事电力驱动和相关领域研究的人员。

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坦白说，我原本以为这会是一本枯燥乏味的教科书，但读完前几章，我的看法彻底改变了。作者的叙事方式非常生动，仿佛他不是在写一本技术手册，而是在讲述一个关于能量转换的精彩故事。书中的案例选择非常贴近现代工业应用，比如对变频调速系统中的异步电机转矩控制的分析，简直是教科书级别的范本。让我印象深刻的是对电机损耗和效率章节的处理，它没有回避电机的非线性问题和高次谐波带来的实际影响，而是用非常实际的工程视角去评估这些因素如何影响最终的性能指标。这种务实的态度，使得这本书不仅仅是一本理论参考书，更像是一位经验丰富的老工程师在耳边细语，传授他多年积累的“江湖经验”。我特别喜欢书中对一些经典设计思想的溯源，能让人体会到历代电机工程师的智慧结晶，而不是仅仅学习“结果”。读起来毫不费力，但每一次合上书本，脑海中都会留下深刻的、结构化的知识点，非常推荐给希望将知识融会贯通的实践者。

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