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出版者:

作者:《交大之星·数学课后练(5年级第1学期)》编写组 编

出品人:

页数:92

译者:

出版时间:2010-6

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787313065728

丛书系列:

图书标签:

• 数学
• 课后练习
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探索宇宙的奥秘：《星辰轨迹与宇宙图景》 图书简介 书名： 星辰轨迹与宇宙图景 作者： （此处可留空或想象一位天文学家/科普作家） 页数： 约 580 页 开本： 16 开 装帧： 精装，附送多幅高分辨率星云与星系高清图集 --- 内容提要： 《星辰轨迹与宇宙图景》并非一部关于日常运算或公式推导的习题集，而是一部旨在带领读者进行一次宏大、深刻的宇宙漫游的科普巨著。本书深入浅出地探讨了从我们赖以生存的太阳系边缘，到遥不可及的宇宙学前沿的各个关键领域。它聚焦于天体的运动规律、演化历史、物质构成以及时空结构的本质，完全避开了基础代数、几何证明或中学阶段的函数分析等与“数学课后练”直接关联的内容。 本书结构严谨，分为五大部分，层层递进，构建起一个完整的现代天体物理学和宇宙学知识体系。 --- 第一部分：近邻的呼唤——太阳系深度解析（约 120 页） 本部分着重于我们太阳系的起源、结构与动态平衡。它超越了简单的行星列表，深入到行星形成理论（如星云假说的新发展）、行星大气层的化学成分分析，以及潮汐力在卫星轨道稳定中的作用。 行星动力学漫谈： 详细阐述开普勒定律背后的万有引力定律的更精确表达（考虑相对论修正），以及雅可比椭圆和限制性三体问题在预测彗星回归轨道中的应用，但侧重于其物理意义而非复杂的解析解法。 小天体的秘密档案： 聚焦于柯伊伯带、奥尔特云的物质构成，以及流星雨的轨道溯源。探讨太阳风如何塑造日球层（Heliopause）的边界，并分析深空探测器（如旅行者号、朱诺号）所收集到的最新数据对现有模型的修正。 太阳的生命周期： 深入研究太阳内部的核聚变过程——质子-质子链和CNO循环的效率差异，以及太阳磁场活动（黑子、耀斑）与地球气候的微弱关联。本书清晰描绘了太阳进入红巨星阶段的不可避免性，以及对地球命运的影响。 --- 第二部分：恒星的诞生、燃烧与谢幕（约 150 页） 本部分是本书的核心，系统阐述了恒星从气体云坍缩到最终死亡的整个生命历程，强调了核物理、流体力学与辐射传输在其中的决定性作用。 星云的坍缩与原恒星形成： 探讨了金斯不稳定性判据，分析了分子云如何克服湍流和磁场压力，最终触发引力坍缩。详细介绍了T Tauri星阶段的喷流现象及其对周围环境的影响。 主序星的稳态： 深入解析了氢燃烧的物理机制，特别是质量如何决定恒星的寿命和光度。通过对比不同金属丰度恒星（Population I, II, III）的演化路径，展示了宇宙化学的演变。 壮丽的终结： 详细对比了低质量恒星（白矮星、行星状星云）和超大质量恒星（超新星爆发、中子星、黑洞）的死亡方式。书中对II型超新星的核合成过程进行了详尽的图解，解释了铁元素之外所有重元素是如何被快速或慢速俘获而生成的。 --- 第三部分：银河系的结构与演化（约 100 页） 本部分将视角从单个恒星扩展到我们所属的巨大星系尺度，探讨了恒星的集体行为与星系间的相互作用。 银河系的“蓝图”： 分析了测量银河系盘面、核球和晕的各种方法，包括使用脉冲星计时、视差测量以及盖亚（Gaia）卫星的数据。着重讨论了银河系旋臂的密度波理论，而非纯粹的刚性旋转模型。 暗物质之谜的线索： 详述了我们如何通过恒星环绕银河系核心的旋转曲线（Velocity Curve）推断出暗物质的存在。书中探讨了WIMP、轴子等主流暗物质候选粒子的实验搜索进展，但严格限制在观测证据和理论模型层面，不涉及任何代数计算的练习。 星系并合与形态演化： 阐述了哈勃星系分类（椭圆、螺旋、不规则星系）背后的物理机制。通过模拟结果，展示了小星系被吞并或大星系间碰撞如何重塑星系形态，并解释了活动星系核（AGN）与宿主星系演化的反馈关系。 --- 第四部分：时空之外——宇宙学的宏大叙事（约 130 页） 这是本书最具思辨性的一部分，探讨了宇宙的起源、结构和最终命运，完全聚焦于物理图像和观测证据。 大爆炸的遗迹： 详尽介绍宇宙微波背景辐射（CMB）的发现、温度涨落的意义，以及它如何印证了暴胀理论（Inflation）。书中讨论了普朗克卫星对CMB偏振的测量如何帮助我们理解暴胀的动力学。 膨胀的加速与暗能量： 重点分析了Ia型超新星观测如何揭示宇宙膨胀正在加速。书中对暗能量的几种主要理论模型（如宇宙学常数、修正引力理论）进行了客观的物理描述和当前观测的局限性分析。 时空弯曲的哲学与物理： 以爱因斯坦的广义相对论为背景，解释了引力如何是时空几何的体现，而非一种力。书中用直观的类比解释了引力透镜效应、时间膨胀，以及黑洞视界内部的奇点概念，但避免了场方程的张量形式推导。 --- 第五部分：前沿探索与未解之谜（约 80 页） 本部分展望了当代天体物理学和宇宙学面临的最尖锐问题。 引力波天文学的黎明： 介绍了LIGO/Virgo探测器捕捉到的双黑洞和双中子星并合事件，分析了这些事件如何提供检验强引力场的新手段，并揭示了重元素（如金、铂）的起源。 系外行星的生命探索： 概述了开普勒和TESS任务的成就，探讨了系外行星大气光谱分析中寻找生物标记（Biosignatures）的挑战与前景，如对氧气、甲烷的探测意义。 宇宙学的终局猜想： 探讨了“大撕裂”、“热寂”和“宇宙反弹”等几种可能的宇宙未来模型，基于当前的暗能量参数对不同模型的概率进行评估。 --- 总结： 《星辰轨迹与宇宙图景》是一部为所有对浩瀚宇宙怀有好奇心的人准备的深度导览。它以物理图像、观测数据和前沿理论为核心，构建了一个充满动态美感的宇宙图景。本书旨在拓宽读者的视野，激发对自然规律的敬畏之心，而非提供解题技巧或公式练习。它要求读者具备对世界运行规律的基本认知，但不需要任何专门的数学训练背景才能沉浸其中，领略星辰运行的宏伟史诗。

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