具体描述
《天体物理学导论：从牛顿到广义相对论》 作者： 艾伦·C·史密斯 (Alan C. Smith) 出版社： 星辰学林出版社 出版时间： 2023年10月 页数： 680页 定价： 128.00元 ISBN： 978-7-80765-XXXX-X --- 内容简介 这是一部旨在为初学者和具有一定基础的读者构建坚实天体物理学知识体系的权威性著作。 《天体物理学导论：从牛顿到广义相对论》全面而深入地梳理了现代天体物理学的核心概念、观测基础、理论模型及其演进历程，尤其侧重于将物理学的基本原理（如力学、电磁学、热力学和量子力学）应用于理解宇宙中宏大尺度的现象。 本书结构清晰，逻辑严谨，内容覆盖了从古典力学在天体力学中的应用，到恒星的诞生、演化和死亡，再到星系、宇宙学等前沿领域。作者以其数十年的教学和研究经验，确保了内容的准确性、深度以及对概念的清晰阐释。 第一部分：宇宙学的基石——观测与基础物理 本部分奠定了整个天体物理学研究的基石。首先，本书详细介绍了现代天文学的观测工具，包括电磁波谱的各个波段（从射电波到伽马射线）、望远镜的设计原理（反射式、折射式、射电干涉阵列），以及探测器技术的进步。重点讲解了如何从观测数据中提取物理信息，例如光谱分析、光度测量和视差测量。 随后，深入回顾了支撑天体物理学的古典物理学框架。牛顿万有引力定律如何成功描述行星运动和双星系统，是本章的重点。在此基础上，作者引入了辐射场理论，详述了黑体辐射定律（普朗克、维恩、斯特藩-玻尔兹曼定律），这是理解恒星温度和光度的关键。同时，量子力学的基础概念，如原子能级、激发与弛豫过程，被引入，为后续的恒星大气分析和核反应理解做好了铺垫。 第二部分：恒星的生命史——从诞生到消亡 恒星是宇宙中最活跃的物理实验室。本部分以时间为序，系统地构建了恒星演化的完整图景。 恒星的诞生： 书中详细探讨了分子云的引力坍缩过程，包括翁-奥珀尔海默（Oort-Oppenheimer-Volkoff, OOV）不稳定性，以及原恒星阶段的能量释放机制。对初始质量函数（IMF）的讨论，解释了不同质量恒星的丰度差异。 主序星与能量来源： 深入解析了恒星内部的能量产生机制，包括质子-质子链反应（pp-chain）和碳氮氧循环（CNO cycle），并推导了恒星结构方程（静力学平衡、热力学能流方程）。通过对主序星模型的求解，读者可以理解恒星的质量-光度关系和赫罗图（Hertzsprung-Russell Diagram）的物理意义。 晚期演化与致密天体： 本部分是全书的理论高潮之一。详细阐述了恒星如何摆脱主序阶段，经历红巨星分支和渐近巨星分支。对于低质量恒星，探讨了白矮星的形成及其简并态压力支撑，并计算了钱德拉塞卡极限。对于大质量恒星，则聚焦于核心的核合成过程，直至铁核的形成。随后，本书详尽地分析了超新星爆发的物理机制（Ia型和II型），以及中子星的形成、其极端的磁场和快速自转现象（脉冲星）。 第三部分：时空的扭曲与极端的引力场 本部分转向爱因斯坦的理论，将读者的视野从物质结构提升到时空几何层面。 狭义相对论回顾与基础： 尽管是导论，本书依然为理解高能天体物理现象，简要回顾了狭义相对论中的时空变换、动量和能量的相对论表达。 广义相对论初探： 这是本书区别于普通天体物理教材的关键章节。作者以几何化的方式，清晰地介绍了等效原理、黎曼几何的基本概念（度规张量、测地线），并推导了爱因斯坦场方程的物理意义，避免了过于繁复的数学推导，侧重于其物理内涵。 黑洞物理学： 基于广义相对论，本书详细讨论了史瓦西解和克尔解的性质。重点解释了事件视界、奇点、光子球以及观测黑洞的间接证据（如吸积盘的X射线辐射和引力波）。对黑洞的热力学（霍金辐射的半经典图像）也进行了介绍，强调了信息悖论的深远影响。 第四部分：星系、宇宙与大尺度结构 最后一部分将目光投向宇宙的宏观尺度。 星系结构与动力学： 讲解了星系的分类（哈勃序列）、旋涡星系的自转曲线，并引入了暗物质的概念，通过考察星系团的维里平均定理，阐释了暗物质在星系动力学中的不可或缺性。对星系形成和演化的当前主流模型进行了概述。 现代宇宙学： 本部分聚焦于弗里德曼方程组，解释了宇宙膨胀的动力学基础。详细分析了宇宙微波背景辐射（CMB）的性质、各向异性和其作为早期宇宙快照的价值。最后，介绍了暗能量的观测证据（Ia型超新星观测），以及宇宙学暴胀理论，勾勒出当前宇宙学的标准模型（ΛCDM模型）。 --- 本书特色 1. 理论与观测的紧密结合： 每一章都从实际的天文观测数据出发，引导读者理解背后的物理定律，避免了纯理论推导的枯燥。 2. 注重物理直觉的培养： 作者擅长使用类比和清晰的图示来解释复杂的概念，如曲率、简并压力和磁场结构。 3. 数学难度适中： 本书的数学推导清晰，虽然涉及微积分和线性代数，但主要集中在能够反映物理本质的部分，是高年级本科生和初级研究生的理想入门读物。 4. 前沿视野： 涵盖了引力波天文学、中微子天文学以及暗物质/暗能量的最新研究进展，确保内容与时俱进。 目标读者： 物理学、天文学、工程学相关专业的高年级本科生、研究生，以及对宇宙奥秘充满热情的自学者。 --- (注：本书不涉及社会学、人类行为、社会结构或文化理论等相关内容。)
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有