Turbulence, Dynamos, Accretion Disks, Pulsars and Collective Plasma Processes pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Hasan, S. S. (EDT)/ Gangadhara, R. T. (EDT)/ Krishan, V. (EDT)

出品人:

页数:360

译者:

出版时间:2008-8

价格:$ 224.87

装帧:

isbn号码:9781402088674

丛书系列:

图书标签:

天体物理学
磁流体力学
湍流
吸积盘
脉冲星
等离子体物理
天体物理现象
星体动力学
磁场
宇宙物理学

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具体描述

It is well established and appreciated by now that more than 99 per cent of the baryonic matter in the universe is in the plasma state. Most astrophysical systems could be approximated as conducting fluids in a gravitational field. It is the combined effect of these two that gives rise to the mind boggling variety of configurations in the form of filaments, loops , jets and arches. The plasma structures that cannot last for more than a second or less in a laboratory remain intact for astronomical time and spatial scales in an astrophysical setting. The case in point is the well known extragalactic jets whose collimation and stability has remained an enigma inspite of the efforts of many for many long years.The high energy radiation sources such as the active galactic nuclei again summon the coherent plasma radiation processes for their exceptionally large output from regions of relatively small physical sizes. The generation of magnetic field, anomalous transport of angular momentum with decisive bearing on star formation processes, the ubiquitous MHD turbulence under conditions irreproducible in terrestrial laboratories are some of the generic issues still awaiting a concerted effort for their understanding. Quantum Plasmas, pair plasmas and pair-ion plasmas exist under extreme conditions in planetary interiors and exotic stars. In this workshop plasma physicists, astrophysicists and plasma astrophysicists are brought together to discuss these issues.

探索宇宙的奥秘：从恒星的诞生到奇异天体的运行浩瀚的宇宙，自古以来便是人类智慧与好奇心的终极战场。它以其深邃的黑暗、璀璨的星辰以及其间涌动的无数奇迹，不断激发着我们对未知世界的探索欲望。本书并非聚焦于某一个特定的天文现象或天体类型，而是将目光投向了宇宙演化过程中那些驱动其运转、塑造其形态的宏观动力学与微观机制。我们将一同深入探究构成宇宙物质的根本属性，理解能量如何在其中流转，以及那些最令人着迷的天体如何展现其独特的生命力。我们的旅程将从宇宙中最基本、却又最深刻的物理过程之一——湍流——开始。想象一下，当流体在高速运动时，它并非总能保持平稳的流动。相反，它会撕裂成无数漩涡，产生复杂的、无规律的运动模式，这就是湍流。在宇宙尺度上，气体和尘埃云的运动、星系中心的物质吸积、甚至恒星内部的对流，都充斥着不同尺度的湍流。这种看似混乱的运动，实则蕴含着惊人的能量传递和物质混合能力。湍流能够有效地输运角动量，这是恒星和行星形成的关键。它也是星际介质能量耗散的重要途径，影响着星系的冷却和恒星的形成速率。理解湍流的动力学，我们就能更好地把握宇宙物质分布的格局，以及恒星系统演化的早期阶段。紧接着，我们将目光转向发电机效应（Dynamo），这一机制赋予了天体磁场生命。宇宙中许多天体，从行星到恒星，乃至更广阔的星系，都拥有强大的磁场。这些磁场并非凭空产生，而是由内部导电流体的运动通过发电机效应得以维持和放大。就像地球内部的熔融金属层通过对流和旋转产生全球磁场一样，恒星内部的等离子体运动，以及星系中心黑洞周围吸积盘的涡旋，都可以有效地将微弱的初始磁场放大到惊人的强度。磁场在宇宙中扮演着至关重要的角色，它能够束缚带电粒子，影响物质的聚集和分布，甚至可以驱动强大的喷流，将能量和物质输送到遥远的宇宙空间。我们将探讨不同天体中发电机效应的运作原理，以及它如何成为塑造天体结构和能量输出的关键因素。之后，我们将深入探讨吸积盘（Accretion Disks）这一宇宙中最普遍、也最活跃的结构之一。当大量的气体和尘埃被引力吸引，围绕着中心天体（如恒星、中子星或黑洞）旋转时，就会形成薄而扁平的盘状结构，即吸积盘。在这个盘状结构中，物质通过摩擦和湍流不断损失角动量，从而螺旋式地向中心天体坠落。吸积过程是恒星形成、行星系统演化，以及活动星系核和类星体能量释放的核心机制。吸积盘的温度分布、辐射特性以及其中发生的复杂物理过程，决定了中心天体的成长速度和能量输出的强度。我们将剖析吸积盘的结构，理解物质如何从中坠落，以及它如何成为宇宙中最明亮的信标之一。本书的另一重点将是脉冲星（Pulsars）。这些是高速旋转的中子星，它们拥有极其强大的磁场，并会发出定向的电磁辐射束。当这些辐射束扫过地球时，我们就会观测到周期性的脉冲信号，犹如宇宙中的灯塔。脉冲星是极端物理条件的天然实验室，它们是恒星死亡后的产物，密度极高，引力强大。通过研究脉冲星的旋转速度、磁场强度以及其发出的辐射，我们可以了解中子星的内部结构、物质的超高密度状态，以及强磁场下的等离子体物理。它们的存在也为我们提供了验证广义相对论的绝佳机会。我们将揭示脉冲星的产生机制，探讨它们为何能如此稳定地旋转，以及它们发出的信号蕴含着怎样的宇宙信息。最后，本书将聚焦于集体等离子体过程（Collective Plasma Processes）。宇宙中绝大部分的可见物质都以等离子体的形式存在，即由自由电子和离子组成的电离气体。在等离子体中，单个粒子的运动受到电磁场和集体相互作用的深刻影响。等离子体中的集体行为，如波的传播、不稳定性、以及粒子加速等，是宇宙中能量和物质输运的关键。从恒星内部的核聚变到太阳风的传播，从星际介质的加热到宇宙射线的产生，都离不开等离子体集体过程的作用。我们将探索这些看似复杂的等离子体现象，理解它们是如何在宇宙的各个角落发挥作用，并对我们所观察到的宇宙景观产生深远的影响。总而言之，本书将带领读者穿越宇宙的不同尺度，从微观的粒子相互作用到宏观的天体结构，去理解那些驱动宇宙演化、塑造宇宙面貌的基本物理原理。我们不会局限于对单个天体的孤立研究，而是将它们置于更广阔的宇宙动力学背景之下，探究相互之间的联系与影响。通过对湍流、发电机效应、吸积盘、脉冲星以及集体等离子体过程的深入剖析，我们将逐步构建起一个更加立体、更加生动的宇宙图景，帮助读者理解恒星为何会形成，磁场为何会存在，以及能量如何在宇宙中传递，最终带领我们更接近宇宙的深层奥秘。