物理學(xué)和天文學(xué)之間一直存在著根本性的聯(lián)系，它促使兩位當(dāng)今世界*的天體物理學(xué)家合作，從物理學(xué)觀點來闡述天文學(xué)的前沿問題。作者用非數(shù)學(xué)方法的論述，使艱深的前沿課題變得通俗易懂。如果你也想了解當(dāng)前物理學(xué)和天文學(xué)得*知識，本書是你的不二之選。
該書的作者是20世紀(jì)有名的天文學(xué)家，在有關(guān)領(lǐng)域貢獻良多，同時作者又是杰出的科普作家，使得該書的許多章節(jié)都寫得深入淺出，精彩紛呈。
通過基本物理知識與基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)手段，就可以把很多深奧得無法在大學(xué)物理里教學(xué)的前沿娓娓道來。
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前言
宇宙就其現(xiàn)象范圍來說，必然比我們在地球上所能期望經(jīng)歷的任何事物都要廣泛，人類過去一直在觀測天空，尋找了解世界本質(zhì)和規(guī)律的各種線索，直到今天依然如此。物理學(xué)家在研究支配我們世界的自然規(guī)律時也轉(zhuǎn)向天文學(xué)和宇宙學(xué)，尋找支持其理論的證據(jù)；而天文學(xué)家又依據(jù)物理學(xué)家在地面實驗室中的物理實驗去理解天空中的現(xiàn)象。物理學(xué)和天文學(xué)之間這種根本性的相互聯(lián)系，促使我們編著了這本《物理天文學(xué)前沿》。
本書從物理學(xué)觀點出發(fā)來闡述天文學(xué)的問題，因此，一開始我們便討論了諸如原子性質(zhì)、量子力學(xué)以及輻射等概念。遺憾的是日常生活與這些概念并不密切相關(guān)，要了解原子的結(jié)構(gòu)，必須付出很大的精力和代價，而量子力學(xué)的研究也只是在現(xiàn)代微電子學(xué)出現(xiàn)之后才普遍發(fā)展起來。但是，不掌握物理學(xué)的這些比較深奧的部分，對天文學(xué)的理解就幾乎寸步難行。
規(guī)律通常通過所謂因果關(guān)系而存在于世界之中。因果關(guān)系通過粒子間的相互作用體現(xiàn)出來，這種相互作用有四種類型 電磁相互作用、強相互作用、弱相互作用和引力相互作用。這四種相互作用都在開頭一章中作了討論；隨后本書共分3篇分別論述屬于一種或兩種相互作用范疇的現(xiàn)象。第1篇闡述電磁相互作用，描述由輻射波譜獲得的天文知識，包括光學(xué)天文學(xué)、射電天文學(xué)、毫米波天文學(xué)、紅外天文學(xué)和 X射線天文學(xué)；第2篇論述強相互作用和弱相互作用，著重討論恒星內(nèi)部的特性；第3篇闡述引力相互作用，討論牛頓理論和愛因斯坦理論，并以此為基礎(chǔ)去認(rèn)識黑洞和宇宙學(xué)的各種問題。在每一篇中都是以物理學(xué)的基本發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)去理解各種天文現(xiàn)象。
我們期望，這種敘述方式會使天文學(xué)面目為之一新；不像大多數(shù)天文書籍那樣，或者著眼于發(fā)現(xiàn)的順序，或者按天體到地球的距離，由近及遠地去討論。我們著眼于在宇宙中起作用的各種基本力，從而為理解各種天文現(xiàn)象提供了一個基礎(chǔ)，而不只是簡單地描述它們。
本書中我們幾乎完全局限于用非數(shù)學(xué)方法去論述。最困難的數(shù)學(xué)也只不過是第 11章中出現(xiàn)的一些簡單的代數(shù)運算。離開這些代數(shù)運算，我們發(fā)現(xiàn)在討論黑洞物理學(xué)時很難做到意義確切。在一般科學(xué)常識方面有扎實的中學(xué)水平的讀者，在閱讀本書時應(yīng)該沒有什么困難。
我們衷心地感謝�？思{（J. Faulkner）博士，他細心地閱讀了手稿，提出了建設(shè)性的評價，同時提出了許多改進意見。
F.霍伊爾（Fred
Hoyle），英國著名天文學(xué)家，宇宙穩(wěn)恒態(tài)學(xué)說創(chuàng)始人。在有關(guān)領(lǐng)域貢獻良多（如關(guān)于恒星演化過程中的理論的建立）。
J.納里卡（J.Narlikar），印度著名天文學(xué)家。
譯者介紹：
何香濤，男，博士生導(dǎo)師。1960年畢業(yè)于北京師范大學(xué)物理系，之后一直在天文系任教，1997年獲得Chretian觀測基金獎。
趙君亮，上海天文臺研究員，博士生導(dǎo)師。1968年上海天文臺恒星天文專業(yè)研究生畢業(yè)。曾任上海天文臺臺長，國家天文臺副臺長，IAU37專業(yè)委員會科學(xué)組織委員。
目錄：
前言
中譯本序言
譯者的話
第一章 時空圖和物質(zhì)結(jié)構(gòu)
第一篇 電磁相互作用
第二章 輻射、量子力學(xué)和譜線
2-1 宏觀粒子的輻射
2-2 時間的方向性和因果律
2-3 量子力學(xué)
2-4 名稱、單位和測量
第三章 黑體、恒星光譜和赫羅圖
3-1 溫度和絕對溫標(biāo)
3-2 黑體
3-3 恒星光譜
3-4 赫羅圖
3-5 天空中的恒星
第四章 射電天文學(xué)
4-1 歷史簡況
4-2 蟹狀星云
4-3 個人的回憶
4-4 脈沖星
4-5 射電星系
4-6 類星體
第五章 毫米波天文學(xué)
5-1 分子
5-2 星際空間中的分子
5-3 巨分子云
第六章 星際微粒和紅外天文學(xué)
6-1 一門新學(xué)科的誕生
6-2 星際塵埃
6-3 星際有機分子的起源
第七章 X射線天文學(xué)
7-1 技術(shù)
7-2 來自太陽的X射線
7-3 天蝎X-1太陽系之外所發(fā)現(xiàn)的第一個X射線源
7-4 蟹狀星云和其他的一些X射線源
7-5 第一個X射線星系
7-6 自由號巡天觀測
7-7 密近雙星與食雙星
7-8 X射線雙星和黑洞
第二篇 強相互作用和弱相互作用
第八章 原子、原子核和恒星的演化
8-1 恒星的能源需求
8-2 放射性
8-3 是天然放射性，還是核聚變
8-4 原子核和各種粒子
8-5 核能和恒星的能量
8-6 恒星的演化
8-7 恒星的終極問題
8-8 物質(zhì)的歷史
第九章 天體距離的測定
9-1 畢星團主序
9-2 畢星團主序的利用
9-3 造父變星
9-4 距離范圍的延伸
第三篇 引力相互作用
第十章 運動定律和萬有引力定律
10-1 引言
10-2 運動
10-3 動力學(xué)
10-4 萬有引力定律
10-5 從牛頓到愛因斯坦
10-6 狹義相對論
10-7 廣義相對論
10-8 愛因斯坦的引力論
10-9 萬有引力與天文學(xué)的關(guān)系
第十一章 黑洞
11-1 引言
11-2 逃逸速度
11-3 牛頓引力框架中的引力坍縮
11-4 廣義相對論框架中的引力坍縮
11-5 黑洞是怎樣形成的
11-6 黑洞沒有發(fā)
11-7 克爾一紐曼黑洞
11-8 黑洞物理學(xué)定律
11-9 黑洞的檢測
11-10 白洞
第十二章 宇宙學(xué)簡介
12-1 什么是宇宙學(xué)
12-2 哈勃定律
12-3 膨脹著的宇宙
12-4 宇宙的對稱性
12-5 奧伯斯佯謬
第十三章 大爆炸宇宙論
13-1 宇宙學(xué)模型
13-2 弗里德曼模型
13-3 哈勃定律的推廣
13-4 射電源計數(shù)
13-5 角大小檢驗
13-6 早期宇宙
13-7 熱大爆炸
13-8 微波背景輻射
13-9 氦和氘的原始豐度問題
13-10 宇宙的年齡
13-11 再論奧伯斯佯謬
第十四章 慣性和宇宙學(xué)
14-1 引言
14-2 馬赫原理
14-3 單位和量綱
14-4 星系系統(tǒng)膨脹的含義
14-5 宇宙膨脹的另一種解釋
14-6 哈勃和哈曼遜的紅移一星等關(guān)系
14-7 早期宇宙
14-8 當(dāng)前宇宙學(xué)中的難題
14-9 質(zhì)量相互作用的一般形式
14-10 黑洞和白洞
附錄A 穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型
附錄B 表格
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