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出版者:知识

作者:(韩)崔俸瑄|译者

出品人:

页数:178

译者:

出版时间:2010-7

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787501560783

丛书系列:

图书标签:

• 漫画
• 科学
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探寻浩瀚宇宙的奥秘：一部关于天文学的深度导览 书名：星河漫游者：从肉眼观测到深空探索的宇宙图景 作者：[虚构作者名：例如，陈宇 著] 出版社：[虚构出版社名：例如，启明文化] 引言：仰望星空，叩问永恒 自人类文明伊始，夜空中闪烁的星辰便激发了我们无尽的好奇与遐想。它们是神话的载体，是哲思的源泉，更是我们理解自身在宇宙中位置的钥匙。《星河漫游者》并非一本教你如何“快速入门”或“轻松掌握”的工具书，而是一次严肃、系统、深入的宇宙旅程。它旨在带领渴望真正了解天文学的读者，跨越从肉眼可见的行星排列，到探测器抵达的遥远星系边缘的知识鸿沟，深入理解支撑现代天文学的物理原理、观测技术与前沿理论。 本书将科学的严谨性与探索的浪漫情怀完美结合，摒弃了为迎合初学者而进行的过度简化，力求呈现一个真实、复杂而又令人着迷的宇宙面貌。 --- 第一部分：地球的视角——奠定观测的基础 本部分聚焦于我们赖以观测宇宙的平台——地球本身，并梳理了人类早期的宇宙观，以及如何通过精确测量建立起科学的坐标系。 第一章：古代星空与地球的运动 本章详细探讨了古代文明（如巴比伦、古希腊、玛雅）如何基于朴素的几何学和长期积累的观测数据构建出地心说模型。我们将深入分析托勒密体系的精妙与局限性，以及浑仪、星盘等早期天文仪器的构造原理。随后，重点解析哥白尼、第谷、开普勒在“日心说”建立过程中的关键贡献。特别是在描述开普勒三大定律时，我们将结合微分学思想，解释引力与轨道偏心率之间的内在联系，而非简单地罗列公式。 第二章：现代天文学的基石：坐标、时间与距离的量度 要理解宇宙，首先要学会测量它。本章详述了天球坐标系统（赤经、赤纬、黄道坐标）的建立，解释了岁差如何影响长期观测的准确性。我们着重讨论了“天文单位”（AU）、“秒差距”（pc）的定义及其在不同尺度上的应用。此外，本章将严谨地阐述恒星视差的测量方法，包括其误差来源，以及如何利用三角视差法校准更远的距离尺度。 第三章：电磁波谱与观测工具的演进 伽利略的望远镜开启了光学观测的新纪元。本章详细回顾了折射望远镜和反射望远镜的设计哲学与物理限制（如色差、彗差）。更重要的是，我们全面剖析了电磁波谱在天文学中的核心地位：从可见光到射电波段、红外、紫外、X射线和伽马射线。每一种波段的观测都对应着特定的物理过程（如分子谱线、黑体辐射、同步辐射）。我们将深入探讨地面望远镜和空间望远镜（如哈勃、钱德拉）在克服大气扰动、实现高分辨率成像上的技术差异与互补性。 --- 第二部分：恒星的生命周期与演化物理 本部分是本书的核心，深入探究恒星的诞生、演化、死亡及其所遵循的热力学与核物理规律。 第四章：恒星的诞生与早期阶段 恒星起源于庞大、寒冷的分子云。本章细致地描述了引力坍缩的过程，解释了原恒星如何通过引力势能转化为热能，直至核心温度达到点燃核聚变的临界点。我们将运用理想气体定律和辐射传输方程，推导年轻恒星的内能平衡状态。同时，重点分析金牛座T星和金牛座Herbig Ae/Be星等前主序星的特征。 第五章：主序星的稳态与赫罗图的物理意义 主序星占据了宇宙中恒星的大部分时间。本章的核心是钱德拉塞卡极限和泡利不相容原理对恒星稳定性的决定性作用。我们将详细解析质子-质子链（P-P链）和CNO循环的能量产生效率及其温度依赖性。赫罗图（H-R图）不再只是一个观测图表，而是被深入解析为恒星演化轨迹的“时间切片”——通过对比不同质量恒星的MS寿命，读者能领悟质量对命运的绝对支配。 第六章：恒星的晚期命运：白矮星、中子星与黑洞 恒星的死亡路径取决于其初始质量。本章依次探讨： 1. 低质量恒星（如太阳）： 经历红巨星阶段、行星状星云的抛射，最终冷却为白矮星，并引入对简并压力的定量描述。 2. 大质量恒星： 详细阐述元素在核心的逐层燃烧（从碳到硅），直至形成铁核。重点分析铁核坍缩的超新星爆发（II型）机制，并引入中微子逃逸在核心坍缩中的关键作用。 3. 极端致密天体： 深入研究由中子星表面发出的脉冲星信号的物理机制，以及广义相对论如何预测黑洞的存在，并解释史瓦西半径的推导过程。 --- 第三部分：星系的结构、动力学与宇宙学 本部分将视野扩展到银河系乃至整个可观测宇宙的宏观尺度，探讨引力如何在最大的尺度上组织物质。 第七章：银河系的结构与动力学 本章从内部系统地描绘我们所处的银河系。我们将分析如何通过观测21厘米线（中性氢谱线）来绘制银盘的旋臂结构。动力学部分将聚焦于旋转曲线的测量，并严肃讨论观测到的异常高旋转速度对暗物质存在的推论基础。此外，本章也将探讨银河系中心超大质量黑洞——人马座A的质量确定方法。 第八章：星系间的相互作用与星系团 星系并非孤立存在。本章研究星系团、星系群等结构。内容包括：星系演化模型（如并合、潮汐作用）、星系形成与星系形成环境的关系。我们将深入解析引力透镜效应（强透镜与弱透镜）作为测量星系团总质量（包括暗物质分布）的独立工具的应用。 第九章：宇宙学的基础：膨胀与大爆炸模型 本书的收官部分将聚焦于现代宇宙学的核心理论。我们将重温哈勃定律的精确测量，并解释其背后的物理意义——宇宙空间本身的膨胀。随后，我们将系统地阐述大爆炸模型的证据： 1. 宇宙微波背景辐射（CMB）： 详细分析CMB的黑体谱特征、各向异性（$Delta T/T$）的意义，以及COBE、WMAP、Planck等卫星的观测成果，如何揭示宇宙的早期状态。 2. 元素丰度： 阐述太初核合成（BBN）对轻元素（H, He, Li）丰度的精确预测，这是大爆炸理论无可辩驳的支柱之一。 第十章：暗能量与宇宙的终极命运 现代观测揭示宇宙膨胀正在加速。本章将探讨1998年Ia型超新星观测对暗能量的发现过程，并对比解释不同的宇宙学模型（如$Lambda$CDM模型）。最后，本书将基于当前的物理学框架，讨论宇宙可能的未来情景——热寂、大撕裂或大挤压，引导读者对宇宙的永恒问题进行深刻反思。 --- 结语：科学的谦卑与未竟的探索 《星河漫游者》试图向读者展示，天文学不仅仅是对奇特现象的描述，更是对基本物理定律在极端尺度上检验的宏伟工程。本书强调了理论预测、精确观测与模型构建三者之间不可分割的辩证关系。我们对宇宙的认知仍在不断深化，真正的探索才刚刚开始。

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