Electron Cyclotron Emission And Electron Cyclotron Resonance Heating EC-15 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Lohr, John 编

出品人:

页数:562

译者:

出版时间:2009-5

价格:$ 241.00

装帧:

isbn号码:9789812814630

丛书系列:

图书标签:

• 等离子体物理
• 电子回旋辐射
• 电子回旋共振加热
• 微波诊断
• 射频加热
• 等离子体加热
• ECR
• ECE
• 物理学
• 应用物理

《现代天体物理学前沿：从星系演化到引力波探测》 内容概述 本书是一部全面且深入探讨现代天体物理学核心议题的专业著作。它旨在为高年级本科生、研究生以及相关领域的研究人员提供一个清晰、前沿的知识框架，涵盖从宇宙大尺度结构到极端天体物理现象的广泛领域。全书结构严谨，理论推导详实，并紧密结合最新的观测成果与数值模拟进展。 第一部分：宇宙学基础与早期宇宙 本部分聚焦于宇宙学的基本模型、观测证据及其对早期宇宙的深刻理解。 第一章：宇宙学标准模型与观测基础 本章从爱因斯坦场方程出发，系统性地阐述了弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规，并详细讨论了宇宙学的主要参数，包括哈勃常数 $H_0$、物质密度 $Omega_m$、暗能量密度 $Omega_Lambda$ 以及曲率参数 $Omega_k$。重点分析了来自宇宙微波背景辐射（CMB）的关键观测数据，特别是普朗克（Planck）卫星的最新结果，如何约束这些参数。我们将深入探讨 $Lambda$CDM 模型的基本假设、成功之处以及当前面临的挑战，例如“哈勃张力”问题。 第二章：暴胀理论与早期宇宙物理 本章详细剖析了暴胀（Inflation）理论的必要性、基本机制及其动力学。我们不仅讨论了单场和多场暴胀模型的具体形式，还深入探讨了暴胀如何解释宇宙的平坦性、视界问题和磁单极子问题。关键的分析在于暴胀结束时产生的密度扰动和张量扰动，以及它们如何成为未来观测的潜在探针。本章还涵盖了暴胀后的再加热过程、重子生成以及第一代恒星（Population III Stars）形成前的宇宙演化。 第三章：大尺度结构形成 本部分将结构形成理论置于冷暗物质（CDM）主导的背景下进行讨论。我们将从线性化的玻尔兹曼方程出发，推导物质密度扰动的演化方程，引入功率谱 $P(k)$ 作为描述结构分布的核心工具。章节内容包括暗物质晕的形成、物质在不同尺度上的线性与非线性增长，以及希格斯（Virgo）团、斯隆数字巡天（SDSS）等关键观测如何验证和修正我们的结构形成模型。同时，本书也会探讨重子物理（如星系风和反馈机制）在塑造可见结构中的关键作用。 第二部分：恒星与星系演化 本部分将视角聚焦于恒星的生命周期、星系形成与演化，以及极端天体物理过程。 第四章：恒星演化与核合成 本章系统回顾了恒星的诞生、主序阶段和死亡。从分子云的引力塌缩、原恒星阶段开始，详细分析了恒星内部的能量产生机制，包括质子-质子链和碳氮氧（CNO）循环。重点讨论了不同质量恒星的演化路径，如渐近巨星分支（AGB）和超新星爆发（Type Ia, II, Ib/c）。核合成部分将深入探讨恒星内部和超新星爆炸过程中轻元素到重元素的形成过程，特别关注 $r$-过程和 $s$-过程的物理条件。 第五章：星系形态与动力学 本章专注于描述星系的结构、动力学和相互作用。我们将利用动力学平衡方程来分析球状星团和椭圆星系的内部分布，引入兰伯特-杨（de Vaucouleurs）和纳瓦罗-弗兰克-怀特（NFW）密度分布模型。星系形成部分将探讨“自下而上”的并合模型，以及星系寒冷气体流如何提供持续的燃料供应。此外，还会详细分析星系并合（Merger）过程对星系形态、恒星形成率和中心超大质量黑洞（SMBH）演化的长期影响。 第六章：活动星系核（AGN）与超大质量黑洞 本章深入探讨了星系中心活动星洞（AGN）的物理机制。我们将从爱丁顿吸积理论出发，详细分析薄盘吸积模型的辐射特性（如光谱斜率和温度分布）。内容包括不同类型的AGN（如Seyfert星系、类星体、射电星系）的统一模型，以及它们在电磁波谱上的表现。本章还将讨论黑洞-星系共演化理论，特别是SMBH的质量与宿主星系速度弥散之间的经验关系（如 $M-sigma$ 关系）。 第三部分：高能过程与极端物理 本部分着眼于宇宙中最极端、能量最高的物理现象，以及多信使天体物理学的发展。 第七章：致密天体与中子星物理 本章聚焦于恒星演化的终点——中子星和黑洞。中子星部分将从托尔曼-奥本海默-沃尔科夫（TOV）方程出发，探讨各种状态方程（EoS）对最大稳定质量的影响。我们将详细分析脉冲星的几何结构、辐射机制（如光锥模型）以及其作为宇宙探针的应用（如测量银河系磁场）。对于黑洞，本章将涵盖史瓦西和克尔度规的性质，视界内的物理现象，以及黑洞的形成和观测证据。 第八章：伽马射线暴（GRBs）与快速射电暴（FRBs） 本章专门探讨宇宙中最剧烈的瞬变现象。对于伽马射线暴，我们将对比短暴（双中子星并合）和长暴（大质量恒星塌缩，即GRB-超新星关联）的物理模型，侧重于相对论性喷流的形成和辐射机制。快速射电暴（FRBs）部分将重点介绍近年来观测到的现象学特征，并系统梳理当前关于其起源的主流假说，如磁星模型和白矮星模型。 第九章：引力波天体物理学 本书的最后一部分将深入探讨基于引力波探测（LIGO/Virgo/KAGRA）的新兴领域。我们将回顾广义相对论中引力波的产生和传播，并详细解析双黑洞（BBH）、中子星-黑洞（NSBH）以及双中子星（BNS）并合事件的波形建模（激励源、旋进和并合阶段）。本章将特别强调引力波事件与电磁对应体（Multi-messenger Astronomy）的结合，例如GW170817 观测如何为重元素合成和宇宙距离尺度的标定提供了革命性的数据。 总结与展望 本书的最后将对当前天体物理学的未解之谜进行总结，包括暗物质的性质、暗能量的本质、宇宙暴胀的完整理论框架，以及如何利用下一代观测设施（如詹姆斯·韦伯空间望远镜、欧几里得任务、平方公里阵列）来推进我们的前沿研究。本书旨在激发读者对这些宏大问题的持续探索精神。

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