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出版者:

作者:Pavliotis, Grigorios A./ Stuart, Andrew M.

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2008-2

价格:$ 56.44

装帧:

isbn号码:9780387738284

丛书系列:

图书标签:

多尺度方法
数值分析
科学计算
数学建模
偏微分方程
有限元
谱方法
多分辨率分析
计算物理
工程数学

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具体描述

This introduction to multiscale methods gives you a broad overview of the methods' many uses and applications. The book begins by setting the theoretical foundations of the methods and then moves on to develop models and prove theorems. Extensive use of examples shows how to apply multiscale methods to solving a variety of problems. Exercises then enable you to build your own skills and put them into practice. Extensions and generalizations of the results presented in the book, as well as references to the literature, are provided in the Discussion and Bibliography section at the end of each chapter.With the exception of Chapter One, all chapters are supplemented with exercises.

好的，这是一份关于一本名为《Multiscale Methods》的图书的详细简介，内容不涉及该书本身： --- 图书简介：深入探索《天体物理学前沿：星系形成与演化》作者： [此处填写作者姓名，例如：张伟，李芳] 出版社： [此处填写出版社名称，例如：科学出版社] 出版年份： [此处填写出版年份，例如：2023年] 定价： [此处填写定价，例如：¥188.00] 内容概述《天体物理学前沿：星系形成与演化》是一部聚焦于现代宇宙学和天体物理学核心议题的专著。本书系统性地梳理了当前对宇宙中星系如何从早期宇宙中的微小扰动演化为我们今天所观测到的宏伟结构的理解。全书以严谨的理论框架为基础，结合最新的观测数据和数值模拟结果，深入探讨了暗物质、暗能量在星系演化中的关键作用，并详细阐述了恒星形成过程、星系合并、超大质量黑洞反馈等核心物理机制。本书旨在为天体物理学、宇宙学、天体化学以及相关领域的博士研究生、博士后研究人员和资深科研工作者提供一个全面、深入的学习和研究平台。同时，它也适合具有扎实物理学背景的高年级本科生和硕士研究生作为进阶教材使用。核心章节与内容详解本书共分为十二个章节，结构清晰，逻辑严密，层层递进地构建了对星系形成与演化图景的认知。第一部分：宇宙学基础与早期宇宙第一章：宇宙学背景与大爆炸模型回顾本章首先回顾了标准 $Lambda$CDM 模型的基石，包括宇宙微波背景辐射（CMB）、重子声波振荡（BAO）的观测证据。重点讨论了早期宇宙的暴胀理论及其对当前宇宙结构形成的初始条件的贡献。第二章：暗物质与暗物质晕的形成深入探讨了冷暗物质（CDM）模型。详细介绍了暗物质晕（Dark Matter Halo）的形成机制，从线性理论的引力不稳定性增长到非线性阶段的结构坍缩。本章包含了对不同尺度上暗物质晕密度剖面的分析方法，如纳瓦罗-弗兰克-怀特（NFW）剖面及其修正。第三章：原初密度涨落与结构增长本章聚焦于从量子涨落到宏观结构形成的物理过程。讨论了谱指数 $n_s$ 和功率谱 $P(k)$ 的物理意义，并阐述了物质在不同红移下如何从均匀分布演变为我们今天看到的星系和星系团网络结构。第二部分：星系形成机制第四章：星系的“种子”：气体冷却与恒星形成详细分析了星系形成的第一步：冷暗物质晕中原始气体的冷却过程。本章涵盖了冷却机制（如金斯冷却、分子冷却）、冷却时间尺度的计算，以及初始恒星形成效率的决定因素。第五章：恒星形成过程与初始质量函数（IMF）本章深入探讨了星际分子云如何转化为恒星群。详细讨论了初始质量函数（IMF）的确定及其在不同环境下的演化。通过对分子云的湍流、磁场和引律坍缩的分析，解释了恒星形成的速度与环境密度的关系。第六章：星系并合与动力学演化星系成长的主要途径之一是并合。本章系统地介绍了星系并合的分类（如主要并合与次要并合）及其对星系形态和恒星形成历史的影响。内容包括并合树（Merger Trees）的应用和动力学摩擦效应。第七章：星系反馈：恒星与黑洞的交互作用反馈机制是现代星系演化模拟的核心。本章专门分析了两种主要的反馈形式： 1. 恒星驱动反馈：包括超新星爆炸产生的能量和质量注入对周围气体的影响。 2. 活动星系核（AGN）反馈：阐述了超大质量黑洞的吸积与喷流如何加热和驱散星系内部的气体，从而调控（或“关闭”）恒星的形成。第三部分：星系的分类、观测与模拟第八章：星系的分类与性质：哈勃序列的现代解读本章回顾了传统的哈勃序列分类法，并从现代角度解读了旋涡星系、椭圆星系、不规则星系的形成路径。重点讨论了“红移-颜色”图（星系主序带，Star Formation Main Sequence）的物理意义及其对星系生命周期的揭示。第九章：星系的化学演化与元素丰度探讨了星系内元素丰度的积累过程。通过分析不同世代恒星的核合成产物，解释了氧、铁等重元素在星系气体和恒星中随时间的变化规律，以及这如何作为探究星系历史的探针。第十章：数值模拟技术与星系形成模型本章介绍了当前主流的数值模拟方法，如Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) 和 Adaptive Mesh Refinement (AMR) 方法在模拟星系形成中的应用。重点展示了诸如Illustris TNG 和 EAGLE 等大型项目所取得的关键成果及其对理论的检验。第十一章：观测工具与前沿探测本书强调了观测数据的重要性。本章详细介绍了当前和未来的大型望远镜（如詹姆斯·韦伯空间望远镜 JWST、欧几里得空间望远镜）对早期宇宙和暗物质分布的探测能力，以及射电天文学在气体研究中的独特贡献。第十二章：未来挑战与开放性问题最后，本章总结了当前星系形成研究中尚未解决的关键问题，例如暗物质的精确性质、星系间介质的物理学、以及如何更好地将小尺度物理学纳入大尺度结构模拟中。本书特色 1. 理论与观测的紧密结合：每讨论一个理论模型，均辅以最新的高分辨率观测证据或先进的数值模拟结果进行验证和对比。 2. 结构化的知识体系：从宇宙学基础到星系具体物理过程，再到观测与模拟手段，构建了一个逻辑严密的学习路径。 3. 深入的数学推导：涉及关键物理过程时，提供了必要的数学框架和公式推导，确保读者能够理解底层机制。 --- 读者群体推荐：本书是从事宇宙学、天体物理学研究的学者和学生不可或缺的参考资料，是理解现代星系演化理论的权威指南。