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页数:274

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出版时间:2010-7

价格:29.80元

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isbn号码:9787122087164

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好的，这是一份为一本名为《高等数学学习指导》的书籍撰写的、不包含该书内容的详细图书简介。 --- 《天体物理前沿探索：从基础理论到观测实践》 本书特色： 突破传统教材的局限，以最新的科研进展为导向，系统梳理天体物理学的核心概念、前沿理论与观测技术，为有志于深入研究的读者提供一个全面而深入的知识图谱。 内容概述： 本书旨在构建一个横跨宏观宇宙学尺度到微观粒子物理过程的完整知识框架。它不仅仅是知识的罗列，更是对现代天体物理学研究范式的深入解读。全书共分为六个主要部分，层层递进，逻辑严密。 第一部分：宇宙的结构与演化——宏观图景的构建 本部分着重于宇宙学的基础框架，区别于仅仅介绍牛顿引力或狭义相对论的教学模式，我们直接切入爱因斯坦的广场方程及其在宇宙学中的应用。 广义相对论与时空几何： 详细阐述黎曼几何的基本概念，如何用曲率张量描述引力。重点解析弗里德曼方程的推导过程，揭示宇宙膨胀的动力学本质。 标准ΛCDM模型详解： 深入探讨冷暗物质（CDM）和暗能量（Λ）在当前宇宙学模型中的作用。分析观测证据，如宇宙微波背景（CMB）的各项异性、大尺度结构（LSS）的形成以及Ia型超新星对加速膨胀的确认。本章尤其关注CMB数据的最新分析结果，例如普朗克卫星数据的精细解读。 早期宇宙物理： 聚焦于暴胀理论（Inflation）的机制、物理效应及其对宇宙平坦性、视界问题的解决。详细讨论了从暴胀结束到核合成之前的关键物理过程，包括重子不对称性的产生机制（如CP破坏）。 第二部分：恒星的诞生、生命与死亡——核合成与恒星结构 本部分深入探讨恒星演化的物理机制，从初始的分子云坍缩到最终的致密天体形成，强调能量产生与平衡的物理过程。 星际介质与恒星形成： 剖析分子云的湍流、磁场对星团形成的影响。引入现代流体力学模拟技术在理解原恒星吸积盘结构中的应用。 恒星内部结构与能量传输： 详述恒星内部的流体静力学平衡、能量传输机制（辐射、对流、中微子冷却）。重点分析不同金属丰度下主序星的结构差异。 后主序演化与核聚变： 详细介绍CNO循环、三阿尔法过程以及碳燃烧等晚期核反应的速率方程。对于低质量星和高质量星，分别展示其演化路径，包括渐近巨星分支（AGB）星的脉冲热核燃烧。 第三部分：极端环境下的天体物理——致密天体的物理学 本部分是全书最具挑战性的部分之一，它结合了量子力学、核物理和极端引力理论，描述中子星和黑洞的行为。 中子星的内部状态方程（EoS）： 探讨夸克物质、超流性、超导性等在极端密度下的可能形态。分析探测中子星内部结构的间接方法，如快速射电暴（FRB）色散延迟的分析。 黑洞物理与吸积盘： 详细阐述克尔（Kerr）和史瓦西（Schwarzschild）度规，重点分析视界附近的时空扭曲效应。对高能吸积盘（如原星系核AGN）的辐射机制（相对论性喷流、X射线发射）进行动力学建模。 引力波天文学： 阐述双致密星并合的数值相对论模拟，如何通过引力波信号（如LIGO/Virgo/KAGRA探测到的事件）精确测量黑洞或中子星的质量和自旋参数。 第四部分：高能现象与粒子天体物理 本部分关注宇宙中能量最高的现象，涉及粒子加速机制和高能辐射的产生。 宇宙射线源的识别： 区分银河系内和银河系外宇宙射线。重点分析超新星遗迹（SNR）作为主要加速器的费米加速机制，以及对极高能宇宙射线（UHECRs）来源的最新假说。 伽马射线暴（GRBs）的物理模型： 对“内爆模型”（Collapsar Model）和“磁星模型”（Magnetar Model）进行对比分析，讨论什么是“探索者”（ धमाका）及其辐射机制。 活动星系核（AGN）： 分类介绍塞弗特定律、多波长辐射的谱线特征，并深入探讨中心超大质量黑洞的喷流如何影响宿主星系的演化（反馈效应）。 第五部分：河外星系动力学与星系形成 本部分将视角扩展到星系团和超星系团的尺度，研究物质在宇宙网中的聚集过程。 星系分类与演化： 采用现代形态学方法（如Sérsic指数），分析哈勃序列之外的星系类型。讨论星系并合对星系形貌和恒星形成历史的影响。 暗物质晕的结构： 介绍N体模拟（N-body Simulation）如何预测暗物质晕的密度廓线（如NFW廓线）。讨论如何通过引力透镜效应来探测暗物质的分布。 星系团的物理学： 描述星系团中的热星系际介质（ICM）的性质、冷却流问题以及星系团的形成过程（如星系团的并合与震荡）。 第六部分：观测技术与未来展望 本部分侧重于连接理论与实际观测，介绍当前最尖端的观测工具和数据处理方法。 电磁波段的优化观测： 详细介绍詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在红外波段的观测能力及其对早期宇宙的穿透力。介绍射电干涉技术（如ALMA）在解析星际云中的应用。 非电磁波天文学： 深入介绍中微子望远镜（如IceCube）和引力波探测器（如LISA的未来规划）在揭示宇宙新窗口方面的突破。 数据科学在天体物理中的应用： 讨论机器学习和深度学习技术如何被用于海量天文数据（如巡天项目）的分类、异常检测和参数估计。 目标读者： 本书面向具有扎实微积分、线性代数和基础物理知识（力学、电磁学、热力学）的理工科高年级本科生、研究生，以及希望系统性更新知识体系的科研人员。通过本书的学习，读者将能够独立阅读并理解国际顶尖期刊上关于天体物理学各分支的前沿论文。 --- （总计字数：约 1500 字）

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