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出版者:Springer Verlag

作者:Heron, Paula (EDT)/ Marx, Jeffrey (EDT)/ Mccullough, Laura (EDT)

出品人:

页数:176

译者:

出版时间:2006-3

价格:$ 141.25

装帧:Pap

isbn号码:9780735403116

丛书系列:

图书标签:

• 物理教育
• 物理教学
• 教育研究
• 会议论文
• 2005年
• 学术会议
• 高等教育
• 科学教育
• 教育学
• 物理学

探索宇宙的奥秘：天文学前沿进展与基础概念 本书旨在为对天文学充满好奇的读者提供一个全面而深入的导览，从宇宙的起源、恒星的生命周期，到星系的演化和最新的深空探测发现。 这并非一本仅仅罗列事实的教科书，而是一场引人入胜的知识探险，旨在激发读者对浩瀚宇宙的敬畏之心，并理解我们是如何一步步揭开这些宏伟谜团的。 第一部分：宇宙的基石——基础概念与观测工具 我们首先将从最基础的原理入手，为读者建立起理解天文学所需的科学框架。 1. 天文坐标与时间测量 宇宙的描述需要精确的定位系统。本章将详细介绍天球坐标系，包括赤经、赤纬、黄道坐标等，解释它们如何在地球上不同纬度观察星空。同时，我们将探讨时间在天文学中的核心地位——从恒星日到儒略日，再到宇宙学中使用的“红移时间”，理解不同时间尺度的意义至关重要。 2. 光——连接我们的宇宙信使 光不仅是照明的工具，更是我们获取宇宙信息的唯一媒介。本章将深入探讨电磁波谱，从低频的无线电波到高能的伽马射线，解析每种波段揭示的天体信息。我们将详细讲解多普勒效应（红移与蓝移）在测量天体运动中的应用，以及光度、视星等概念，帮助读者量化星空的亮度。 3. 天文观测技术的飞跃 现代天文学的突破离不开观测技术的进步。本书将剖析不同类型望远镜的工作原理，包括折射望远镜、反射望远镜，以及射电望远镜阵列（如ALMA）如何克服大气干扰，捕捉到遥远信号。我们还将介绍太空望远镜（如哈勃和詹姆斯·韦伯空间望远镜）的独特优势，以及引力波探测器（如LIGO）如何开启了“多信使天文学”的新纪元。 第二部分：恒星的诞生、生命与死亡 恒星是宇宙中最活跃、最基本的发光体，它们的生命周期构成了宇宙演化的主旋律。 4. 恒星的起源：分子云的坍缩 恒星诞生于寒冷、致密的星际分子云中。本章将追踪从引力不稳到原恒星形成的复杂物理过程。我们将探讨角动量守恒、磁场的角色，以及当核心温度和压力达到临界点，核聚变被点燃的壮丽瞬间。 5. 主序星的平衡与演化 一旦核聚变开始，恒星便进入漫长的“主序”阶段。我们将运用恒星结构理论，解释恒星内部的能量传输机制（辐射、对流），并介绍赫罗图（H-R图）如何成为恒星分类和年龄判定的核心工具。不同质量的恒星，其主序寿命有着天壤之别。 6. 恒星的终结：白矮星、中子星与黑洞 恒星的命运由其初始质量决定。对于低质量恒星，我们将描述红巨星阶段、行星状星云的形成，以及最终冷却为白矮星的过程。对于大质量恒星，我们将聚焦于壮观的超新星爆发，探讨中子星的极端密度和脉冲星现象。最后，本书将详细阐述广义相对论下的黑洞理论，从史瓦西半径到事件视界，揭示时空扭曲的终极形态。 第三部分：星系、宇宙学与生命的探寻 从单个恒星的边界迈出，我们将视角扩展到星系群落乃至整个可观测宇宙。 7. 我们的邻居：银河系结构与动力学 本章专注于我们所在的“家”——银河系。我们将探讨银盘的旋臂结构、球状星团的分布，并分析恒星运动如何揭示了银河系质量分布的秘密，包括暗物质晕的存在证据。 8. 星系的世界：形态、碰撞与活动星系核 星系形态的多样性（螺旋、椭圆、不规则星系）是如何形成的？我们将考察星系间的引力相互作用、星系合并事件对恒星形成的影响。此外，本章将重点介绍活动星系核（AGN），如类星体，探讨它们中心的超大质量黑洞如何通过吸积盘释放出惊人的能量。 9. 宇宙的宏大叙事：大爆炸模型与宇宙学 本书的后半部分将转向现代宇宙学的核心。我们将介绍哈勃定律和宇宙的膨胀，详述大爆炸理论的主要证据：宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其意义。此外，我们将探讨宇宙的组分——普通物质、暗物质和暗能量，以及它们在驱动宇宙加速膨胀中的相对作用。 10. 寻找地外生命：宜居带与系外行星探索 在理解了宇宙的广阔背景后，我们自然会问：我们是孤独的吗？本章将回顾寻找系外行星的各种技术（凌日法、径向速度法）。我们将界定“宜居带”的概念，讨论系外行星大气光谱分析的最新成果，以及SETI（搜寻地外文明计划）的努力与挑战。 --- 本书的特色在于，它不仅传授了标准的天文学知识，更着重于呈现科学发现的过程——理论如何被观测数据所检验、修正和推翻。 它鼓励读者以批判性的眼光看待宇宙的奥秘，将读者从地球的束缚中解放出来，踏上一次跨越数十亿光年的知识旅程。阅读本书，您将更好地理解我们身处的时间与空间，以及人类对未知的永恒探索精神。

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这本书的书名让我感到十分好奇。2005年，在物理教育研究领域究竟发生了哪些令人振奋的探索和发现？这个会议汇聚了当时最前沿的研究者和教育家，他们会带来怎样的新视角和新方法来解决物理教育中的难题？我尤其对那些能够颠覆传统教学模式、激发学生学习兴趣的创新实践充满期待。想象一下，在某个研讨会上，一位学者可能展示了通过引入游戏化元素来讲解抽象的量子力学概念，或者另一位则分享了如何利用虚拟现实技术让学生亲身体验粒子碰撞的微观世界。这些设想都让我跃跃欲试，想要一探究竟。同时，我也想了解，在那个时代，对于如何培养学生的科学思维、批判性思维以及解决复杂问题的能力，研究者们是否已经有了清晰的认识和有效的策略。这本书或许能为我提供宝贵的思路，让我能够更好地在自己的教学或研究中加以实践。

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一本名为《2005 Physics Education Research Conference 2005》的书，光听名字就充满了学术的厚重感。我将其设想成一本“思想的盛宴”，汇聚了该年度全球范围内最杰出的物理教育研究者们的智慧结晶。我想象中的内容，不会是枯燥的理论堆砌，而是充满活力的学术碰撞。或许有关于如何设计更有效的演示实验来帮助学生理解电磁感应的微妙之处，也可能探讨了如何利用学生已有的生活经验来构建物理概念的桥梁，从而降低学习门槛。我尤其关注书中是否会涉及对国家课程标准的解读和实施策略，以及如何评估物理教育的成效。对于研究方法本身，我也充满好奇，例如当时是否就已经开始大量运用数据分析和统计模型来量化教学效果，或者更加侧重于定性研究，通过访谈和观察来深入理解学生的学习过程。

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当我看到这本书的名称时，脑海中立即浮现出一幅画面：在一个充满活力的学术会议现场，来自世界各地的物理教育研究者们，脸上洋溢着对科学教育的热情，正在热烈地讨论着。这本书，我认为就是这场思想盛宴的沉淀。我设想，它可能包含了关于不同国家和地区在物理教育上的经验分享，例如，某个国家的教育体系是如何成功地培养出具有深厚物理素养的年轻一代，而另一个国家又面临着怎样的挑战。书中或许会收录一些关于如何激发学生对物理学内在兴趣的研究，这可能是通过引入科学史的视角，讲述那些伟大的物理学家们是如何克服困难、探索未知的故事。我也期待能从中了解到，在2005年，人们对于将现代物理学概念，如相对论和量子力学，引入中小学物理教学，已经有了哪些初步的尝试和有益的探索。

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对于这本书的出版年份——2005年，我有着特别的联想。那是一个互联网已经普及，但移动设备和社交媒体尚未像今天这样深入影响我们生活的时代。在这种背景下，物理教育的研究又是如何进行的？是以传统的学术论文和会议报告为主吗？我猜想，这本书的内容很可能代表了当时学术界对物理教育研究的系统梳理和深度思考。也许其中会有对当时主流教学方法的反思，对学生学习难点的深入剖析，以及对未来研究方向的展望。我非常好奇，在那个相对“纯粹”的学术环境下，研究者们是如何进行严谨的实证研究，如何设计出巧妙的实验来验证他们的教育理念，又如何将这些理论成果转化为可操作的教学建议。我期待书中能有那些经过时间检验、至今仍具有深刻启示的研究成果，也希望能够看到一些当时虽然前沿但或许因为技术限制未能广泛推广的早期探索。

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这本书的书名，就像一个邀请函，邀请我进入2005年物理教育研究的那个特定时刻。我猜想，它不会是一本简单罗列研究论文的集合，而是经过精心组织和编辑，能够清晰地展现出当年物理教育研究的脉络和重点。我期待能从中看到，当时的教育者们是如何应对学生在学习过程中普遍存在的认知障碍，例如，在学习牛顿定律时，学生对“惯性”概念的误解，或者在理解能量守恒时遇到的困难。我也对书中可能涉及的评估工具和方法感兴趣，比如，除了传统的考试，是否还有更创新的方式来衡量学生对物理概念的理解深度和科学探究能力。我甚至联想到，在2005年，信息技术在物理教育中的应用，是否已经有了初步的探索，例如，是否已经有研究关注如何利用在线资源或模拟软件来辅助教学。

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