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出版者:Cold Spring Harbor Laboratory Pr

作者:Sussman, Hillary E. (EDT)/ Smit, Maria A. (EDT)

出品人:

页数:475

译者:

出版时间:2006-7

价格:$ 66.67

装帧:Pap

isbn号码:9780879698072

丛书系列:

图书标签:

• 基因组学
• 遗传学
• 生物学
• 分子生物学
• 基因
• DNA
• 染色体
• 基因组
• 生物技术
• 生命科学

《宇宙的低语：恒星的诞生与消亡》 一部横跨亿万光年的史诗，探索宇宙中最宏大、最神秘的现象 我们仰望星空，那些闪烁的光点承载着超越人类想象的古老秘密。从引力坍缩的微小火花，到超新星爆发的壮丽终结，恒星的一生是宇宙中最深刻的剧本。《宇宙的低语：恒星的诞生与消亡》 并非一本枯燥的教科书，而是一次身临其境的星际之旅，它将带领读者深入宇宙的熔炉，亲眼见证恒星从无到有的创造史诗，以及它们在宇宙画布上留下的永恒印记。 本书的叙事结构如同恒星自身的演化路径，从宇宙初期的氢和氦的混沌迷雾开始，逐步深入到恒星内部复杂的核聚变反应，最终以壮丽的死亡与重生收尾。 第一部分：星际尘埃中的低语——恒星的起源 宇宙诞生之初，物质稀疏而均匀。然而，引力的作用如同无形的雕刻家，开始聚集那些最初的元素。本书的第一部分聚焦于恒星形成的“摇篮”——巨大的分子云。 我们将详细解析巨分子云的结构与性质。这些由氢、氦以及微量重元素构成的寒冷、致密的区域，是宇宙中最活跃的工厂。我们探讨了触发分子云坍缩的各种机制：邻近超新星爆发产生的冲击波、螺旋星系旋臂的密度波，甚至是星系间的引力潮汐作用。 核心章节深入探讨了原恒星的形成过程。当气体云在自身引力下收缩时，角动量守恒导致物质形成一个旋转的吸积盘。我们描述了从一开始的“暗云”到最终点燃核聚变的“主序星”之间的漫长过渡期。读者将了解到“林赫指数”（Herbig–Haro天体）如何揭示新生恒星喷射出的双极流，那是恒星在形成初期对其周围环境进行的剧烈“净化”过程。此外，本书还详尽描绘了褐矮星——那些未能达到点燃氢核聚变门槛的“失败者”——在恒星谱系中的独特地位和观测证据。 第二部分：核能的熔炉——主序星的稳定与内部物理学 一旦核心温度和压力达到临界点，恒星便正式进入其生命中最漫长、最稳定的阶段——主序期。这是恒星的“中年”，它们燃烧核心的氢，将其转化为氦，并释放出照亮整个宇宙的光芒。 本书的重点在于恒星内部的传输机制。我们清晰地阐释了辐射区与对流区的界限如何决定了恒星的质量和光度。对于质量较小的恒星（如红矮星），对流贯穿整个星体，确保了燃料的有效利用；而对于太阳这样的恒星，辐射区的主导地位则形成了复杂的能量梯度。 核反应的精细化学被以一种易于理解的方式呈现。我们不仅解释了质子-质子链（P-P Chain），也深入探讨了更有效率的CNO循环，后者在更大质量恒星中占据主导地位。本书通过详细的数学模型和图表，展示了恒星如何通过精确地平衡引力收缩（向内）与辐射压力（向外），维持数百万乃至数十亿年的动态平衡。 此外，我们专门开辟章节讨论太阳的特殊性。通过对日冕物质抛射、太阳耀斑的深入分析，读者将理解我们的恒星系统是多么的复杂和充满活力，并学习到如何通过日震学（Helioseismology）来“听见”恒星内部的振动，从而探测其深层结构。 第三部分：命运的分岔口——红巨星的膨胀与氦闪 恒星核心的氢燃料终将耗尽，平衡被打破，命运的分岔口随之出现。本书的第三部分细致描绘了红巨星的转变。 当核心的氢燃尽后，核心开始收缩，外部的氢壳层被加热，引发更剧烈的核聚变，导致恒星外层急剧膨胀、冷却，颜色变红。对于像太阳这样的中低质量恒星，这一阶段伴随着氦闪（Helium Flash）——一个在简并态核心中爆发性的氦聚变事件，它标志着恒星进入了新的、不稳定的燃烧阶段。 本书详尽比较了不同质量恒星在晚期演化中的不同路径： 1. 低质量恒星（小于0.5倍太阳质量）的缓慢死亡过程。 2. 中等质量恒星（0.5至8倍太阳质量）如何经历渐近巨星分支（AGB）阶段，释放出大量富含碳和氧的物质。 读者将了解到，正是这些被抛射出的物质，富集了宇宙中构成行星和生命所需的重元素。 第四部分：宇宙的谢幕——白矮星、中子星与黑洞 恒星演化的终章，是宇宙中最具戏剧性的场景。本书的最后一部分将读者的视野带到恒星的残骸，探索宇宙中最致密、最奇异的天体。 对于中低质量恒星，当外层物质被抛射形成壮丽的行星状星云后，留下的核心是白矮星。我们深入解释了电子简并压力如何抵抗引力的进一步坍缩，以及白矮星的冷却过程——它们是宇宙中慢速熄灭的“余烬”。我们探讨了钱德拉塞卡极限（Chandrasekhar Limit），理解它如何决定了白矮星是否会引发Ia型超新星爆炸，成为宇宙的标准烛光。 对于大质量恒星，结局则更为剧烈： 超新星爆发（Type II）：内核坍缩引发的巨大能量释放，瞬间照亮整个星系。本书详述了核心坍缩的物理机制，以及冲击波如何将恒星物质抛射到星际空间，播撒下比铁更重的元素，如金和铀。 中子星：如果残骸质量适中，引力将强到足以克服电子简并压力，质子和电子结合形成中子。我们探索了中子简并压力的奇迹，以及如何通过观测脉冲星（快速旋转的中子星）的精确计时信号来验证广义相对论。 黑洞：当残骸质量超过奥本海默-沃尔科夫极限后，引力将无可阻挡地将物质压缩到一个奇点。本书清晰地界定了事件视界的概念，并探讨了我们如何通过观测吸积盘的X射线辐射和引力波（LIGO/Virgo探测到的事件）来“看见”这些宇宙中最隐秘的深渊。 《宇宙的低语：恒星的诞生与消亡》 不仅是一部关于天体物理学的著作，它更是对宇宙物质循环和能量流动的深刻沉思。通过对恒星生命周期的全面解析，我们得以理解我们自身——构成我们身体的每一个原子，都曾是某颗逝去恒星内部的产物。这是一部关于归属感和宇宙尺度的宏伟叙事。

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