Particle and Astroparticle Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Sarkar, Utpal

出品人:

页数:524

译者:

出版时间:

价格:872.00元

装帧:

isbn号码:9781584889311

丛书系列:

图书标签:

• 粒子物理
• 天体粒子物理
• 高能物理
• 粒子探测器
• 宇宙射线
• 暗物质
• 暗能量
• 标准模型
• 中微子物理
• 引力波

《空间科学：从行星到宇宙的探索》 导言：超越地平线的呼唤 自古以来，人类对星空的向往从未停止。从仰望星辰到发射探测器，我们对宇宙的好奇心驱使着我们不断探索。本书《空间科学：从行星到宇宙的探索》旨在系统梳理当前空间科学的广阔图景，聚焦于行星科学、恒星演化、星系形成以及宇宙学的前沿研究。我们力求以严谨的科学态度，结合最新的观测数据与理论模型，为读者构建一个清晰、深入的宇宙探索指南。本书不是粒子物理或高能天体物理的综述，而是将焦点锁定在利用观测手段揭示物质在宏大尺度上如何组织、演化和相互作用的学科。 第一部分：行星系统与宜居性探索 第一章：太阳系内部的动力学与构成 本章深入探讨太阳系内部的结构、起源和演化。我们将从太阳的形成与早期活动入手，分析太阳风的机制及其对行星环境的影响。重点分析水星、金星、地球和火星的独特地质特征、大气层演化及其内部动力学过程。对这些类地行星的表面形貌、岩石化学成分的详细分析，有助于理解行星如何从原始星云盘中吸积物质并发展出各自不同的演化路径。 第二章：外行星的巨大气象与冰封世界 转向气态巨行星——木星、土星、天王星和海王星，本章聚焦于它们复杂的大气环流、带状结构及其磁层活动。我们将探讨这些行星内部的热力学结构，特别是氢和氦的物态变化。随后，深入分析卫星系统，特别是木卫二（欧罗巴）和土卫二（恩塞拉多斯）等冰卫星的地下海洋及其潜在的生物化学活性。对这些冰冷世界的探索，极大地拓宽了我们对“生命存在环境”的理解。 第三章：小天体与太阳系形成之谜 太阳系中的小天体——小行星、彗星和柯伊伯带天体——是研究太阳系早期物质组成和动力学演化的“活化石”。本章将梳理对这些天体的轨道分析、光谱特性和撞击历史。通过对彗星冰核成分的分析，我们试图重建太阳系形成初期的原始物质状态。此外，对近地天体（NEOs）的监测与防御策略也将作为重要内容进行讨论。 第二部分：恒星的生命周期与星际介质 第四章：恒星的诞生、演化与死亡 恒星是宇宙中最基本的能量与元素工厂。本章详细阐述恒星的形成过程，从巨分子云的引力坍缩到原恒星的形成，再到主序星阶段的核聚变平衡。随后，我们将探讨不同质量恒星在其生命周期末端的命运：红巨星分支的演化、行星状星云的抛射，以及白矮星的冷却过程。对于大质量恒星，本章将分析超新星爆发的物理机制，以及它们如何向宇宙空间播撒重元素。 第五章：星际介质的物理与化学 恒星诞生于星际介质（ISM）之中，恒星的活动又反过来塑造着ISM。本章侧重于描述星际空间中气体（原子、分子）和尘埃的分布、温度和化学成分。通过射电、红外和可见光观测，我们研究星际云的密度波动、磁场结构及其对恒星形成触发的影响。星际化学反应，特别是复杂有机分子在星际云中的合成，是理解生命起源要素如何播散的关键。 第六章：脉冲星、磁星与中子星的奇异物态 中子星是恒星死亡后的极端遗迹，它们拥有宇宙中最高的密度和最强的磁场。本章详细介绍脉冲星的辐射机制、自转衰减以及引力波源的潜力。我们还将探讨磁星（Magnetars）的极端磁场如何引发剧烈的伽马射线暴（SGRs）。研究中子星内部的超流体和超导状态，是检验极端条件下物质状态方程的重要窗口。 第三部分：星系结构与宇宙学 第七章：星系的形态、分类与形成历史 星系是宇宙中物质聚集的基本单位。本章系统介绍了星系的分类（如哈勃序列）及其结构特征，包括螺旋星系、椭圆星系和不规则星系。重点分析了星系演化的主要模式：星系合并（Merger）对星系形态和恒星形成率的深刻影响。通过对不同红移星系的观测，我们重建了宇宙早期星系形成的历史序列。 第八章：星系团与宇宙网的结构 星系并非孤立存在，而是通过引力组织成星系团、超星系团，构成宏观的“宇宙网”结构。本章探讨星系团的物理性质，如热气体成分（星系团内介质，ICM）的X射线辐射、暗物质的分布及其在维持星系团引力束缚中的作用。理解宇宙网的形成，是检验大爆炸理论及物质密度的关键。 第九章：宇宙学的基础与观测证据 本章转向宇宙学的主题，介绍标准宇宙学模型（Lambda-CDM模型）的核心概念，包括哈勃膨胀、宇宙微波背景辐射（CMB）以及大尺度结构形成。我们将详细分析CMB的各项观测参数（如温度涨落），它们提供了早期宇宙的快照。此外，对暗物质和暗能量的性质及其对宇宙演化影响的最新研究进展也将被纳入讨论，强调现代观测天文学如何量化这些不可见组分。 结论：未竟的征程 空间科学是一个不断拓展的领域。本书所涵盖的只是当前研究的概览。展望未来，詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）、未来的系外行星凌日任务以及下一代引力波探测器，将持续突破我们对行星、恒星乃至整个宇宙演化过程的认知极限。这本书为读者奠定了坚实的知识基础，以迎接即将到来的发现浪潮。

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