Integrable Systems in Celestial Mechanics pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Birkhäuser

作者:Diarmuid Ó'Mathúna

出品人:

頁數:234

译者:

出版時間:2008-8-12

價格:USD 169.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780817640965

叢書系列:

圖書標籤:

• Celestial Mechanics
• Integrable Systems
• Hamiltonian Systems
• Dynamical Systems
• Nonlinear Dynamics
• Mathematical Physics
• Classical Mechanics
• Perturbation Theory
• KAM Theory
• Space Dynamics

好的，以下是針對您提供的書名《Integrable Systems in Celestial Mechanics》之外，編寫的一份詳細的圖書簡介，字數約1500字。 --- 現代天體物理學：宇宙演化的動力學基礎 書籍信息： 書名： 現代天體物理學：宇宙演化的動力學基礎 (Modern Astrophysics: Dynamical Foundations of Cosmic Evolution) 作者： [虛構作者姓名，例如：艾倫·麥剋唐納] 齣版社： [虛構齣版社名稱，例如：宇宙科學齣版社] 內容簡介： 《現代天體物理學：宇宙演化的動力學基礎》是一部全麵深入的教科書與參考著作，旨在為讀者提供理解宇宙尺度上物質分布、運動和演化所需的經典力學、電磁學和熱力學的核心原理。本書聚焦於天體物理學的動力學基石，係統地闡述瞭從單個恒星係統到星係團乃至宇宙大尺度結構的形成和演化過程。 本書的敘事結構旨在建立一個堅實的理論框架，首先從牛頓引力理論的精確形式齣發，過渡到廣義相對論在弱場近似下的應用，為處理星際和星係尺度的問題奠定基礎。我們深刻認識到，天體物理學的核心挑戰在於處理大量粒子的集體行為及其在引力場中的長期穩定性。因此，本書投入瞭大量篇幅來探討玻爾茲曼方程的建立與求解，這是理解星係碰撞、恒星動力學和星係暈結構的關鍵工具。我們詳細分析瞭漲落（collisionality）的物理機製，探討瞭“撞擊參數”（impact parameter）對係統演化的決定性影響，並引入瞭梅林變換等數學工具來處理非綫性動力學問題。 第一部分：基礎框架與微擾理論 本書的第一部分奠定瞭現代天體物理學的理論基石。我們從經典的牛頓N體問題齣發，超越瞭簡單的二體解，深入研究瞭係統能量和角動量守恒的更一般形式。 隨後，我們將重心轉嚮相對論性引力。在天體物理學背景下，光綫在星係暈中的彎麯、引力時間延遲效應以及對脈衝星雙星係統的觀測，都需要更精細的描述。本書采用後牛頓近似（Post-Newtonian Formalism, PPN），詳細推導瞭從牛頓極限到一階、二階修正項的演化方程，這對於精確預測水星近日點進動和未來引力波探測中的雙星鏇進至關重要。 第二部分：星係動力學：玻爾茲曼方程與分布函數 動力學是理解星係結構的“生命綫”。本書的第二部分是全書的理論核心。我們詳細構建瞭玻爾茲曼方程（或稱福剋-普朗剋方程在某些情況下的近似形式），該方程描述瞭相空間中粒子數密度隨時間的變化，它本質上是統計力學在引力場中的應用。 我們首先推導瞭碰撞項（Collision Term）的建立，這是理解星係弛豫（relaxation）過程的關鍵。隨後，我們探討瞭等溫球模型（Isothermal Sphere）和密度梯度定律（Density Profile Laws），如南波-傑恩斯（Janssen-Jeans）公式，並將其應用於理解球狀星團的穩定性和核坍縮現象。本書特彆強調瞭能量均分（Virial Theorem）在確定星係總質量和暗物質暈尺度方麵的應用。我們詳細分析瞭不同類型的恒星分布——從球形到扁平的盤狀結構——如何影響係統的穩定性與演化路徑。 第三部分：星係形成與結構演化 在掌握瞭基本動力學工具後，第三部分將視角放大至星係團和宇宙網。我們探討瞭引力不穩定（Gravitational Instability）在物質坍縮中的作用。從綫性擾動理論齣發，我們推導瞭增長因子，解釋瞭初始微小的密度起伏如何通過引力反饋被放大，最終形成我們今天觀測到的星係和星係團。 本書深入探討瞭暗物質暈的作用。通過子結構形成理論（Substructure Formation Theory），我們模擬瞭小尺度結構如何閤並形成更大的暈。我們詳細分析瞭星係閤並動力學：從雙星係到多星係係統的並閤過程，包括潮汐尾的形成、星係形態的改變，以及對恒星形成率的影響。 此外，本書還涵蓋瞭星係團的動力學平衡。我們利用維裏定理來估算星係團的總質量，並討論瞭星係團內部的浸沒效應（Ram Pressure Stripping），這一過程如何剝離星係的氣體成分，從而影響其星係演化路徑。 第四部分：特殊係統的動力學案例 最後，本書通過幾個關鍵的、具有前沿性的案例來鞏固和展示所學理論： 1. 吸積盤動力學： 詳細分析瞭圍繞黑洞和中子星的吸積盤中角動量傳輸的機製，強調瞭磁場對粘滯性和能譜的影響。 2. 活躍星係核（AGN）反饋： 探討瞭超大質量黑洞噴流和風如何嚮周圍環境注入能量，並影響星係和星係團尺度的氣體冷卻。 3. 潮汐瓦解過程： 闡述瞭恒星或小型星係在巨大引力勢場中被拉伸和瓦解的精確動力學描述，以及由此産生的流浪恒星群體（stellar streams）。 《現代天體物理學：宇宙演化的動力學基礎》的優勢在於其對動力學工具的深度和廣度，避免瞭對復雜且高度專業化的特定模型（如完全可積係統或特定拓撲結構的動力學）的過度側重，而是將精力集中在最能解釋觀測現象的通用統計力學和經典場論框架上。本書旨在為研究生和高級本科生提供一個堅不可摧的理論工具箱，以應對未來天文學中日益復雜的動力學挑戰。 ---

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