X射线天体物理学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:周又元

出品人:

页数:486 页

译者:

出版时间:1999年01月

价格:30.0

装帧:平装

isbn号码:9787030071279

丛书系列:

图书标签:

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• X射线天体物理学
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好的，以下是为您的图书《X射线天体物理学》撰写的一份不涉及该主题，但内容详实、信息丰富的图书简介。 --- 《恒星的演化与死亡：白矮星、中子星及黑洞的物理学基础》 作者： [此处填写作者姓名或留空] 出版社： [此处填写出版社名称或留空] 出版日期： [此处填写出版日期或留空] --- 导言：宇宙中极端天体的奥秘 本书深入探讨了宇宙中最为引人入胜且物理状态最为极端的恒星残骸的形成、结构、性质及其演化路径。当我们观察到夜空中那些稳定燃烧的恒星时，我们看到的是它们生命中期稳定的核聚变阶段。然而，所有恒星的燃料终将耗尽，它们将以壮丽或寂静的方式走向终结，成为白矮星、中子星或黑洞。本书聚焦于这些“死寂”的恒星遗迹，剖析了支配它们行为的量子力学、广义相对论和物质的极端状态物理学。 本书旨在为天体物理学、理论物理学以及高能物理学的学生和研究人员提供一个全面且深入的理论框架，帮助读者理解这些致密天体如何成为我们理解宇宙基本定律的天然实验室。 第一部分：恒星生命的终点与白矮星的诞生 第1章：恒星演化的终结：质量的界限 本章首先回顾了主序星的生命周期，并详细阐述了恒星在演化末期面临的两种主要命运：和平的氦闪或灾难性的核心坍缩。重点讨论了钱德拉塞卡（Chandrasekhar）质量极限——大约1.4个太阳质量——如何决定了一颗低质量到中等质量恒星（质量低于8倍太阳质量）的最终归宿。 第2章：白矮星的结构与物理状态 白矮星是恒星演化的第一站。本章深入探讨了白矮星的内部结构，核心概念是电子简并压力。我们将详细推导和分析电子的费米能和简并气体的状态方程。读者将学习到如何利用简并压力来平衡恒星自身的引力，并理解为什么白矮星的半径与其质量呈负相关关系（质量越大，半径越小）。此外，还将讨论白矮星冷却曲线的建模，以及它们在宇宙学中的应用，如作为宇宙年龄的探针。 第3章：白矮星的极端现象：吸积与Ia型超新星 本章转向双星系统中的白矮星。当白矮星从伴星处吸积物质时，其质量增加，最终可能突破钱德拉塞卡极限。我们将详尽分析这一过程如何触发热核失控反应，导致宇宙中最标准的“标准烛光”——Ia型超新星的爆发。详细的核反应网络和光度曲线模型将被引入，用以解释观测到的标准化亮度。 第二部分：中子星的量子世界 第4章：核心坍缩与中子化的过程 当大质量恒星（初始质量约8至25倍太阳质量）耗尽核心燃料后，引力将无可匹敌地压垮电子简并压力。本章详细描述了电子捕获（逆 $eta$ 衰变）的过程，以及核心如何在瞬间转化为一个密度极高的球体——中子星。我们将分析核心坍缩的动力学过程，以及“反弹”现象在激发II型超新星爆发中的作用。 第5章：中子星的内部结构：超流体与夸克物质的猜想 中子星的密度可达水的 $10^{14}$ 倍。本章的核心在于理解中子简并压力如何支撑如此巨大的质量。我们将探讨描述中子星内部状态的核物质状态方程（EoS），从布赫瓦尔德-奥托模型到更复杂的层状结构（如外壳的离子晶格和内层可能存在的超流体氦或夸克物质）。读者将接触到中子星内部的相变理论。 第6章：观测到的中子星：脉冲星的物理机制 中子星因其快速自转和强磁场而表现为脉冲星。本章专注于解释脉冲星的辐射机制。我们将详细分析拉莫尔磁极模型，并推导出周期-磁场演化关系（$P-dot{P}$ 关系图）。此外，本章还将讨论磁星（Magnetars）——具有极端磁场的特殊中子星——的特性及其产生的耀斑事件。 第三部分：时空尽头的引力统治者：黑洞 第7章：广义相对论的基础与史瓦西解 黑洞的描述完全根植于爱因斯坦的广义相对论。本章为读者建立必要的理论基础，包括黎曼几何的初步概念，并重点分析了史瓦西度规——非旋转、不带电黑洞的精确解。我们将详细探讨事件视界（Event Horizon）的定义、光锥的扭曲，以及潮汐力如何随距离趋向视界的特性。 第8章：克尔黑洞与吸积盘的辐射 现实中的黑洞通常是旋转的。本章引入了克尔度规，讨论了奇点形状（环状奇点）和能层（Ergosphere）的存在。能层允许通过彭罗斯过程提取黑洞的旋转能。随后，我们将转向黑洞周围的吸积现象，分析高速落入物质形成的吸积盘中的粘滞加热机制，以及这些盘面所发出的热辐射（通常在软X射线至硬X射线波段）。 第9章：黑洞的边界：霍金辐射与信息悖论 本章探讨了黑洞的量子效应。基于量子场论在弯曲时空中的处理，我们引入霍金辐射的概念，解释了黑洞如何缓慢地蒸发。最后，本章将讨论这一理论带来的深刻挑战——黑洞信息悖论，探讨了当前物理学界试图调和量子力学与广义相对论的尝试，如防火墙理论和火球模型。 结论：极端天体物理学的未来展望 本书最后总结了白矮星、中子星和黑洞作为自然界高能物理实验室的独特价值。它们是检验物质状态方程、测试强引力场效应以及探寻量子引力理论的终极靶点。未来的观测，特别是下一代引力波探测器和超高能伽马射线望远镜，将继续为这些宇宙中最致密的物体提供前所未有的数据，引领我们进入一个全新的极端天体物理学时代。 --- 目标读者： 物理学、天文学专业本科生及研究生，研究引力理论、核物理及致密天体物理学的科研人员。 关键词： 简并物质、状态方程、Ia型超新星、脉冲星、引力波、事件视界、广义相对论。

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这本书在图表的清晰度和信息密度上，达到了一个令人惊叹的平衡点。许多教科书中的图表往往是简单的示意图，难以传达复杂的数据关系，但这里的插图，尤其是那些频谱图和粒子流密度分布图，似乎都经过了专门的优化处理。它们不仅标识清晰、轴线标注明确，更重要的是，它们与正文的论述形成了完美的互文关系。当你读到关于黑洞吸积盘温度梯度的描述时，立刻就能在旁边的图表上找到对应的辐射峰值变化，这种即时的视觉反馈，极大地加速了抽象概念的具体化过程。我特别注意到，作者在引用外部研究成果时，其参考文献的标注系统非常完善，不仅给出了核心期刊的名称，连卷号和页码都精确到家，这为任何想要深入挖掘特定数据来源或实验细节的读者提供了极大的便利。整本书读下来，我感觉自己像是参与了一场由顶尖专家主导的、数据驱动型的学术研讨会，而不是被动地接受知识灌输，其丰富的可视化工具是其成功的关键要素之一。

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这本书的装帧设计真是没得说，硬壳的封面摸上去有一种沉稳的历史感，仿佛握住了时间的重量。内页的纸张选择了那种略带米黄的哑光材质，在阅读那些复杂的图表和公式时，眼睛不容易疲劳，这对于一本涉及精密物理学的书籍来说，简直是福音。我尤其欣赏它在章节过渡时所使用的那些精美的、仿佛老式天文观测记录般的插图，虽然它们本身可能与核心内容没有直接的公式关联，但却极大地烘托了一种探索宇宙奥秘的氛围。排版上，字体选择得非常清晰易读，注释和术语的标注清晰地放在了页边或脚注，使得阅读的流畅性得到了很好的保证。初次翻阅时，我被它那种精心打磨的物理学著作的质感所吸引，它不像一些追求快速传播的科普读物那样流于表面，而是透露出一种对学术严谨性的坚持，光是拿到手，就能感受到作者和出版方在这本书的物理呈现上所下的苦功，这对于我们这些喜欢“拥有”知识实体的人来说，是极大的享受，它不仅仅是一本书，更像是一件值得陈列的知识艺术品。

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我对这本书内容的期望值其实是非常高的，毕竟“天体物理学”这个范畴本身就意味着对宇宙宏大叙事和微观机制的深度结合。然而，深入阅读后发现，这本书似乎将重心过多地倾斜在了某一特定理论模型的历史演变和数学推导上，虽然这些推导过程本身是无可指摘的，逻辑链条严密到令人发指，但对于一个渴望了解前沿观测手段和最新发现的读者来说，这部分内容的密度稍显过大了。例如，在讨论星系形成的长篇论述中，我更希望看到的是对哈勃或詹姆斯·韦伯望远镜最新图像的解读，以及这些图像如何挑战或印证了既有的理论框架，而不是对一个停留在上世纪末的模型进行长篇累牍的辩护和细化。当然，我承认，掌握坚实的数学基础是理解一切的基石，但对于跨学科背景的读者，如何在保持学术深度的同时，适当地引入一些激动人心的现实案例，让枯燥的符号“活”起来，可能是这本书在叙事节奏上可以进一步打磨的地方，它更像是一本为资深研究生准备的教材，而不是一本面向广大学习者的综合性入门读物。

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阅读体验上，我发现这本书在处理那些具有争议性或仍在发展中的理论时，表现出一种非常审慎的态度。它很少断言“这就是真相”，而是倾向于并列呈现多种主流假说，并清晰地指出每种假说在现有证据支持下的强项与弱项。例如，在讨论暗物质的性质时，作者花费了大量篇幅去分析弱相互作用重粒子（WIMP）模型、轴子模型以及修正引力理论（MOND）之间的竞争关系，这种平衡的立场避免了将某一尚未被完全证实的理论灌输给读者。这种严谨的、不带偏见的科学态度，在充斥着快速结论的当代信息环境中显得尤为珍贵。它教会读者的是一种质疑和验证的方法论，而不是简单地接受既有的知识点。对于初学者而言，这可能意味着需要查阅更多的外部资料来理解某些复杂争论的背景，但对于希望培养批判性思维的进阶学习者来说，这种“不轻易下结论”的叙事风格，才是真正的知识馈赠。

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这本书的章节组织逻辑性堪称教科书级别的典范，每一章都是在一个坚实的地基上搭建新的楼层，几乎没有出现那种跳跃性的思维断层。作者似乎遵循着“从宏观到微观，再回归整体”的经典叙事路径。起始部分对宇宙学基本原理的梳理，用词精准而克制，避免了不必要的夸张和煽情，而是专注于建立读者对尺度和时间的概念认知。随着章节的推进，它平滑地过渡到了恒星演化的不同阶段，并且在介绍完基本物理过程后，总会有一个“回顾与展望”的小节，这种结构设计极大地帮助了读者消化信息量巨大的内容。尤其值得称赞的是，它对不同观测波段的特性进行了详尽的区分和介绍，这种细致入微的处理方式，使得读者能清晰地分辨出射电、红外、可见光乃至X射线数据在构建完整物理图像中所扮演的独特角色。总的来说，它像一位经验丰富的导游，耐心地带领你走过一条铺设完善的知识长廊，每一步都经过精心规划，让你确信你走在正确的方向上，并且对沿途的风景了然于胸。

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有个上午借了这个看了看

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