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天文学新概论 第5版PDF电子书下载

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• 作 者：苏宜编着
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• 出版年份：2019
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绪论1

0.1 探索宇宙是人类永恒的欲望1

0.2 天文学与人类社会发展的关系3

0.3 天文学的研究对象5

0.4 天文学的分支学科和研究方法6

第1章 宇宙概观9

1.1 地月系9

1.1.1 地球和月球9

1.1.2 地球是太阳系中唯一适宜生命繁衍的星球11

1.1.3 地球的形体和地月系年龄13

1.1.4 地球的内部结构和三大冰期16

1.1.5 月相17

1.1.6 地球自转在地球上留下的蛛丝马迹21

1.2 太阳系23

1.2.1 尺度概念23

1.2.2 太阳26

1.2.3 八大行星30

1.2.4 太阳系的物质分布35

1.3 恒星世界36

1.3.1 数量和名称36

1.3.2 运动和距离38

1.3.3 体积和质量39

1.4 银河系及河外星系40

1.4.1 银河与银河系40

1.4.2 河外星系42

1.4.3 星系以上的四级天体系统42

第2章 天球坐标系44

2.1 建立球面坐标的基本原则44

2.1.1 天球44

2.1.2 球面的几何性质44

2.1.3 建立球面坐标的三个条件45

2.2 三种常用的天球坐标系46

2.2.1 地平坐标系46

2.2.2 赤道坐标系47

2.2.3 黄道坐标系48

2.3 天体的周日视运动48

2.3.1 不同纬度处天球的旋转48

2.3.2 天体中天和永不升落的天体49

2.3.3 天体的赤道坐标与地平坐标的换算50

2.3.4 天体的赤道坐标与黄道坐标的换算51

2.4 太阳的周年视运动52

2.4.1 太阳周年视运动是地球公转的反映52

2.4.2 太阳周年视运动中黄经的变化53

2.4.3 不同纬度处太阳视运动的轨迹54

2.4.4 日地距离与四季冷暖变化的原因55

2.5 天球赤道坐标系本身的运动56

2.5.1 岁差与地球自转轴进动56

2.5.2 岁差产生的后果58

2.5.3 章动59

2.5.4 黄赤交角的变化与地球极移59

2.6 太阳系行星和卫星上的天球坐标系60

2.6.1 月球上的星空60

2.6.2 行星上的恒星和太阳视运动62

2.6.3 行星上的四季和昼夜长短65

2.6.4 其他卫星和冥王星的情况67

第3章 时间计量序列68

3.1 恒星时与平太阳时68

3.1.1 恒星时68

3.1.2 平太阳时68

3.2 区时与世界时70

3.2.1 地方时与区时70

3.2.2 世界时与国际日期变更线71

3.2.3 时间与地理经度的关系71

3.3 恒星时与平时的换算71

3.3.1 时间间隔的换算71

3.3.2 时刻的换算72

3.3.3 天体时角的换算73

3.4 历法74

3.4.1 现行公历74

3.4.2 中国农历75

3.4.3 纪年和儒略日77

3.4.4 干支纪法77

3.5 黄道13星座与星座算命82

3.6 现代时间服务工作85

3.6.1 时间计量的现代概念85

3.6.2 国际时间服务85

3.6.3 协调世界时86

第4章 行星系统88

4.1 IAU决议：太阳系行星的定义88

4.1.1 IAU的新决议88

4.1.2 行星发现简史89

4.1.3 IAU大会上的讨论89

4.1.4 IAU新决议的历史价值90

4.2 万有引力定律和行星运动方程91

4.2.1 万有引力定律91

4.2.2 二体问题的微分方程92

4.2.3 开普勒行星运动定律93

4.2.4 多体问题与摄动方法简介94

4.2.5 拉格朗日平动点96

4.2.6 摄动力、潮汐现象和洛希极限98

4.3 行星运动轨道和视运动规律101

4.3.1 轨道根数101

4.3.2 行星的视运动规律104

4.3.3 日食和月食108

4.4 行星际飞行器的轨道问题117

4.4.1 二体问题中速度与轨道的关系117

4.4.2 三种宇宙速度的计算118

4.4.3 行星际飞行器的轨道设计119

4.4.4 定点通信卫星的特殊轨道和发射过程120

4.5 太阳系小天体121

4.5.1 小行星121

4.5.2 彗星127

4.5.3 海外天体134

4.5.4 流星和陨石137

第5章 恒星141

5.1 恒星物理方法141

5.1.1 电磁波谱和天文大气窗口141

5.1.2 恒星的亮度、星等、光度144

5.1.3 恒星光度测量146

5.1.4 恒星的光谱和分光测量148

5.1.5 恒星物理研究与量子力学151

5.2 恒星的位置及运动参数156

5.2.1 恒星的位置156

5.2.2 恒星的运动参数158

5.3 主星序160

5.3.1 光谱型160

5.3.2 赫罗图——光谱光度图162

5.3.3 主序星163

5.4 双星164

5.4.1 双星的发现164

5.4.2 食双星166

5.4.3 分光双星和密近双星166

5.4.4 由双星测定恒星的质量169

5.5 星团、星云、星际物质170

5.5.1 星团170

5.5.2 星云172

5.5.3 星际物质178

5.6 不稳定恒星179

5.6.1 脉动变星180

5.6.2 非径向脉动与特殊变星183

5.6.3 耀星、新星和超新星186

第6章 星系193

6.1 宇宙岛之争193

6.2 星系的分类195

6.2.1 椭圆星系195

6.2.2 旋涡星系195

6.2.3 棒旋星系196

6.2.4 不规则星系196

6.3 星系红移和哈勃常数202

6.4 星系的质量和距离206

6.5 本星系群211

6.6 星系团和超星系团218

6.7 活动星系222

6.7.1 射电星系222

6.7.2 爆发星系224

6.7.3 塞佛特星系225

6.7.4 蝎虎座BL型天体226

6.7.5 互扰星系228

第7章 当代天文学新视野232

7.1 从光学望远镜到全波段天文学232

7.1.1 望远镜的功能232

7.1.2 天文光学望远镜的类型234

7.1.3 天文光学望远镜的制造简史236

7.1.4 大型光学望远镜的技术限制237

7.1.5 全波段天文学238

7.2 20世纪90年代以后的大型天文光学望远镜239

7.2.1 美国的凯克（Keck Ⅰ和Keck Ⅱ）10米望远镜239

7.2.2 欧洲南方天文台甚大望远镜240

7.2.3 双子星座望远镜241

7.2.4 口径11米光谱巡天望远镜241

7.2.5 日本的昴星团望远镜242

7.2.6 美-意-德大双筒望远镜242

7.2.7 南非大望远镜243

7.2.8 西班牙大望远镜243

7.3 20世纪90年代以后的大型天文射电望远镜244

7.3.1 美国甚长基线阵247

7.3.2 美国绿堤射电望远镜247

7.3.3 英国微波联线干涉网247

7.3.4 欧洲甚长基线干涉网248

7.3.5 印度巨型米波射电望远镜阵248

7.3.6 欧洲的低频微波阵248

7.3.7 阿塔卡玛大毫米波/亚毫米波阵249

7.3.8 其他几个毫米波/亚毫米波阵250

7.4 空间天文探测设备252

7.4.1 苏联的载人飞行和月球探测252

7.4.2 美国的阿波罗登月行动253

7.4.3 水手号和海盗号探测器254

7.4.4 先驱者和旅行者的行星探测255

7.4.5 哈勃空间望远镜255

7.4.6 伽利略号、朱诺号木星探测器和卡西尼号土星探测器257

7.4.7 信使号的水星探测259

7.4.8 新一轮的火星探测259

7.4.9 20世纪90年代以后轨道上的其他天文探测设备262

7.5 21世纪的天文望远镜计划265

7.5.1 新一代空间望远镜265

7.5.2 星座式X射线天文台265

7.5.3 大型综合巡天望远镜266

7.5.4 30米口径地面光学望远镜266

7.5.5 美-加-澳42米大望远镜267

7.5.6 先进空地射电干涉仪268

7.5.7 费米γ射线空间望远镜268

7.5.8 太阳动力学天文台和帕克太阳探测器268

7.5.9 空间激光干涉仪269

7.5.10 开普勒类地行星探测飞船269

7.5.11 类地行星搜寻者270

7.5.12 欧洲的新天体测量卫星270

7.5.13 欧洲的地面大光学望远镜计划271

7.5.14 欧洲的赫歇尔望远镜和普朗克望远镜272

7.5.15 口径16米空间望远镜273

7.5.16 平方千米阵列射电望远镜SK A273

7.6 中国的现代天文望远镜建设274

7.6.1 郭守敬望远镜LAMOST276

7.6.2 空间太阳望远镜SST277

7.6.3 500米口径球面射电望远镜FAST278

7.6.4 悟空号暗物质探测卫星DAMPE279

7.6.5 慧眼号硬X射线调制望远镜HXMT280

7.6.6 21厘米微波阵列望远镜21CMA280

7.6.7 明安图射电频谱日像仪MUSER281

7.6.8 天马65米射电望远镜TMRT和奇台110米射电望远镜QTT282

7.6.9 嫦娥号探月工程283

7.6.10 中国南极天文计划与建设286

7.6.11 中国其他正在推进的大望远镜计划290

第8章 20世纪60年代天文学四大发现291

8.1 脉冲星291

8.2 类星体298

8.2.1 发现298

8.2.2 类星体的空间分布300

8.2.3 红移有没有极限301

8.2.4 红移量本质之争304

8.2.5 类星体到底是什么305

8.3 3开宇宙背景辐射307

8.4 星际有机分子312

第9章 恒星的能源和演化机制317

9.1 恒星的能源317

9.1.1 爱丁顿的难题317

9.1.2 原子的内部结构318

9.1.3 夸克、中微子和反物质319

9.1.4 质子-质子反应和碳-氮-氧循环322

9.1.5 太阳中微子失踪悬案325

9.1.6 来自人造核反应堆和宇宙极高能“加速器”的中微子327

9.2 主序和主序前期329

9.2.1 主序星的理论模型329

9.2.2 不同质量的主序星332

9.2.3 主序前的情况334

9.2.4 恒星早期演化框图338

9.3 主序后的演化338

9.3.1 氦后元素的热核反应338

9.3.2 小质量恒星的晚期演化340

9.3.3 中等质量恒星的晚期演化344

9.3.4 大质量恒星的晚期演化344

9.3.5 密近双星的演化345

9.3.6 两类超新星346

9.4 恒星演化的最后结局347

9.4.1 简并347

9.4.2 两个重要的极限349

9.4.3 恒星晚期演化框图350

9.4.4 球状星团的年龄350

9.4.5 泡利不相容原理与电子在原子中的运动状态351

第10章 黑洞354

10.1 黑洞的数学模型354

10.2 黑洞的物理机制356

10.3 黑洞的奇妙性质357

10.3.1 视界357

10.3.2 引潮力357

10.3.3 时空特性358

10.3.4 时间冻结358

10.3.5 黑洞无毛和黑洞蒸发360

10.3.6 旋转黑洞造成的时空漩涡361

10.3.7 黑洞与黑洞之间的碰撞362

10.4 黑洞的天文探测363

10.5 巨型黑洞、微型黑洞和中等质量黑洞367

10.6 活动星系核和类星体的能源机制374

10.7 人类第一张巨型黑洞的真实照片376

10.8 宇宙深处的γ射线暴380

10.9 引力透镜386

10.10 引力波392

10.11 黑洞奇点、白洞和虫洞399

第11章 地外文明404

11.1 生命的含义与生命起源概述404

11.2 地外生命存在的科学依据406

11.2.1 前提406

11.2.2 生命存在的环境条件407

11.2.3 有关地外生命的观测和实验408

11.3 地外文明探索的艰巨性409

11.4 已做出的探测努力412

11.4.1 系外行星的探测412

11.4.2 Kepler探测器对系外行星的探测420

11.4.3 信号的监听与发送427

11.5 太阳系内的地外生命问题430

11.5.1 月球水冰的发现430

11.5.2 对火星生命的探测430

11.5.3 对木星、土星及其卫星的考察432

11.6 关于UFO现象433

第12章 宇宙模型理论436

12.1 宇宙学和宇宙学原理436

12.2 牛顿静态宇宙模型437

12.3 爱因斯坦有限无界宇宙模型439

12.4 伽莫夫的大爆炸宇宙模型445

12.5 稳恒态宇宙模型447

12.6 标准的大爆炸宇宙模型448

12.6.1 化学元素的演化史448

12.6.2 物质粒子的产生机制449

12.6.3 标准宇宙模型的宇宙进程451

12.6.4 标准宇宙模型的观测验证454

12.6.5 重子声学振荡BAO460

12.6.6 我们实际看到的宇宙空间有多大？464

12.6.7 关于16亿：1和（10亿+1）：10亿466

12.7 宇宙极早期的暴胀模型469

12.7.1 视界疑难469

12.7.2 平直性疑难470

12.7.3 磁单极疑难472

12.7.4 暴胀模型对疑难的化解472

12.8 21世纪的两朵乌云——暗物质和暗能量475

12.8.1 开宇宙和闭宇宙475

12.8.2 21世纪的第一朵乌云——暗物质478

12.8.3 21世纪的第二朵乌云——暗能量491

12.8.4 红移与距离的关系498

12.8.5 斯优尼亚耶夫-泽尔多维奇效应500

12.9 对称与破缺，奇点问题500

参考书目506

附录507

附录1星座表507

附录2梅西耶（Messier）天体表508

附录3最亮的21颗恒星511

附录4太阳附近的恒星（近于12光年）512

附录5中国古代的星空划分513

附录6古代中国的岁名、十二次等和西方古代的黄道十二宫513

附录7部分亮星的中国星名513

附录8天文常数系统514

附录9天文学常用的物理常数515

附录10角度·时间·距离515

附录11太阳·月球·地球516

附录12平时0时的恒星时S0表517

附录13八大行星表518

附录14银河系的基本参量518

第一版后记520

第五版后记521

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