An Introduction to the Sun and Stars pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Green, Simon F. (EDT)/ Jones, Mark H. (EDT)/ Burnell, S. Jocelyn (EDT)

出品人:

页数:380

译者:

出版时间:2004-2

价格:$ 96.05

装帧:Pap

isbn号码:9780521546225

丛书系列:

图书标签:

天文学
恒星
太阳
宇宙
观测
科学
普及
入门
星体
天体物理学

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具体描述

Compiled by a team of experts, this textbook has been designed for elementary university courses in astronomy and astrophysics. It starts with a detailed discussion of our nearest star, the Sun, and describes how solar physicists have come to understand its internal workings. It then considers how astronomers go about studying the basic physical properties and life-cycles of more distant stars, and culminates with a discussion of the formation of exotic objects such as neutron stars and black holes. Written in an accessible style that avoids complex mathematics, and illustrated in colour throughout, this book is suitable for self-study and will appeal to amateur astronomers as well as undergraduate students. It contains numerous helpful learning features such as boxed summaries, student exercises with full solutions, and a glossary of terms. The book is also supported by a website hosting further teaching materials.

《宇宙的呢喃：从黑洞到暗物质的探索》一本关于现代天体物理学前沿的深度导览 --- 内容提要：本书带领读者穿越浩瀚宇宙的未知疆域，聚焦于当代天体物理学中最引人入胜且极具挑战性的前沿课题。我们摒弃对日常可见星体的基础性描述，转而深入探讨那些支配宇宙演化、塑造时空结构，却又难以直接观测的深层物理现象。从引力波的涟漪如何揭示宇宙中最剧烈的碰撞事件，到黑洞视界内部物质行为的极端物理学，再到构成宇宙绝大部分质量的暗物质和暗能量的搜寻与理论模型，本书旨在为有志于探索宇宙深层奥秘的读者提供一份详尽而前沿的知识地图。第一部分：时空织锦的扭曲与回响——引力波天文学的革命第一章：引力辐射的物理基础与探测挑战本章详细阐述了爱因斯坦广义相对论预言的引力波的产生机制，重点讨论了双星系统（如双中子星并合、黑洞并合）在临界阶段释放的能量如何转化为时空涟漪。我们将剖析激光干涉引涉仪（LIO）的工作原理，包括其对地面噪声的抑制技术，如真空系统、冷却技术以及前馈和反馈控制系统，如何使得人类首次捕捉到宇宙深处的“声音”。第二章：多信使天文学的曙光我们深入分析了GW170817事件的意义，该事件首次实现了电磁波与引力波的同步观测。本章探讨了千新星（Kilonova）的物理模型，解释了重元素（如金、铂）如何在极端致密天体的并合过程中被快速地核合成出来（r-过程）。此外，还涉及伽马射线暴（GRB）与短暴的关联性，以及利用不同信号源对宇宙膨胀率进行独立测量的潜力。第三章：极端天体物理的实验室本章聚焦于超大质量黑洞（SMBH）的并合过程及其对宿主星系演化的影响。我们探讨了“有效自旋参数”的意义，如何通过引力波波形分析来推断黑洞的形成历史和动力学环境。内容还包括对中等质量黑洞（IMBH）的搜寻策略，以及如何利用未来更灵敏的探测器（如LISA）来观测宇宙早期的低频引力波背景。第二部分：时空陷阱的边界——黑洞的极端物理学第四章：视界之外与之内的物理学本章超越了经典黑洞的史瓦西和克尔解，深入探讨霍金辐射的量子场论基础，尽管其对现有黑洞的蒸发作用在实际中微乎其微，但其概念上的重要性无可替代。我们审视了信息悖论的最新进展，包括防火墙理论、火球模型以及对信息保存机制的理论探索。第五章：吸积盘与喷流的能量学黑洞的可见表现往往来自于其周围物质的剧烈活动。本章细致解析了紧凑吸积盘模型（如Slim Disk模型），重点讨论了盘内物质如何通过磁场驱动的粘滞过程损失角动量并落入视界。随后，我们将转向相对论性喷流的形成与准直机制，分析喷流中高能粒子辐射的同步辐射和逆康普顿散射过程，以及它们对星系尺度环境的影响。第六章：视界成像的几何光学与阴影边界本章回顾了事件视界望远镜（EHT）合作的突破，重点分析了M87和人马座A图像背后的辐射传输模拟。我们解释了光线弯曲如何导致“黑洞阴影”的形成，以及阴影的精确形状如何被用来检验广义相对论的精确性，特别是对鞍点附近强引力场下光线路径的精确建模。第三部分：不可见的统治者——暗物质与暗能量的探寻第七章：暗物质的形态学与候选粒子本书将暗物质的讨论置于现代宇宙学模型的框架下。本章详细介绍标准宇宙学模型（Lambda-CDM）中冷暗物质（CDM）的作用，以及它如何解释星系晕的动力学和宇宙大尺度结构的形成。随后，我们将系统梳理主要的候选粒子理论，包括弱相互作用重粒子（WIMP）、轴子（Axion）的理论模型，以及惰性中微子等新物理学的可能性。第八章：直接与间接探测的实验前沿本章深入介绍全球范围内对暗物质的搜寻工作。直接探测部分将阐述超低温晶体探测器、液氙/氩探测器（如XENONnT, LZ）的工作原理，分析如何从背景噪声中识别出稀有的核反冲信号。间接探测部分则聚焦于对湮灭或衰变产物（如高能伽马射线、反物质）的搜索，重点讨论费米伽马射线太空望远镜和AMS-02实验的数据分析。第九章：暗能量：宇宙加速的驱动力暗能量作为占据宇宙约68%的神秘成分，是当前物理学的最大谜团。本章首先回顾了Ia型超新星观测如何确立了宇宙加速膨胀的事实。随后，我们详细探讨了解释暗能量的两种主要途径：宇宙学常数（Lambda）的物理根源及其与量子场论的真空能密度之间的巨大差异（“真空灾难”）。第十章：替代引力理论与未来观测面对暗能量和暗物质的困境，本章探讨了修正引力理论（Modified Gravity Theories，如f(R)引力）作为替代方案的可能性。最后，本书展望了未来十年内将对暗能量进行最精确测量的关键项目，包括暗能量巡天（DESI）和罗马天顶望远镜（Rubin Observatory）等，这些项目将通过精确测量星系红移和弱引力透镜效应，进一步约束暗能量的动态特性方程（状态方程 $w$）。 --- 本书特色：本书的叙述风格严谨而富有洞察力，致力于在概念的清晰性与前沿物理细节的深度之间取得平衡。它不仅是天文物理专业研究人员的有力参考，更是对宇宙终极规律充满好奇心的资深爱好者，愿意深入了解超越可见光的现代天文学挑战的理想读物。全书力求将复杂的数学和抽象的理论，转化为清晰的物理图像和可验证的实验路径。