观测天体物理学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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　　《观测天体物理学》为原书的第三版，此版不但对原来的错误进行了修正，更新加入了新的研究成果。无论是整体学习观测天体物理学的理论，还是进行某一方法的专门研究，都是很好的参考资料。

内容简介

　　《观测天体物理学》是原书的第三版，在原书的基础上拓展了21世纪前十年观测天文学的进展。不同于以往以特殊器件举例阐述问题的方式，本书着重从基本原理出发，深入浅出，系统地讲解天文观测设备及其所涉及的物理、信息技术原理，包括信号处理、天文数据库、天文观测等。本书可作为天文物理学生的教材，亦可作为天文、物理工作者的参考用书。

内页插图

目录

总序
前言
第1部分基础知识
第1章天体物理信息
1.1信息载体
1.2数据采集
1.3国际天文组织
第2章地球大气与空间
2.1大气的物理和化学结构
2.2辐射的吸收
2.3大气发射
2.4辐射的散射
2.5大气折射与色散
2.6地球大气的湍流结构
2.7作为辐射转换器的大气
2.8地表观测台址
2.9空间观测
2.10作为天文观测站址的月球
第3章辐射和测光
3.1辐射测量
3.2辐射
3.3星等
3.4通过大气的测光
3.5定标以及强度标准
3.6角径的定标第4章时空参考架
4.1空间参考系
4.2空间坐标系的实现
4.3时间参考系
第2部分数据采集
第5章望远镜和成像
5.1天文学中的图像与物体
5.2望远镜
第6章衍射与图像形成
6.1任意孔径的衍射
6.2地球大气与相干损失
6.3自适应光学
6.4天文干涉测量
6.5天文干涉仪
6.6大动态范围成像（HDRI）
第7章探测器
7.1一般性质
7.2基本起伏
7.3探测电磁场辐射的物理原理
7.4从X射线到亚毫米波的天文探测器
7.5天文探测器：射频领域
7.6用于γ射线天文学的观测系统
7.7中微子观测系统
7.8引力波探测
第8章光谱分析
8.1天体物理中的光谱
8.2分光计及其特性
8.3干涉分光计
8.4射频频谱测量
8.5共振谱仪（resonance spectrometer）
第9章天文学中的信号
9.1信号及其起伏
9.2观测系统的完整模型
9.3观测系统的总体性能
9.4消除仪器自身的影响（instrumental signatures）
9.5估计的问题
9.6从数据到被观测天体：反演问题
第10章巡天和虚拟天文台
10.1统计天体物理学
10.2大规模巡天
10.3虚拟天文台
索引
后记

探寻宇宙的边界：从暗物质到引力波的宇宙学前沿 图书名称： 探寻宇宙的边界：从暗物质到引力波的宇宙学前沿 图书简介： 本书旨在为对现代宇宙学充满好奇的读者，提供一个全面而深入的视角，探索当代天体物理学中最为前沿和激动人心的研究领域。我们不着眼于传统的恒星、星系演化，而是将目光聚焦于塑造宇宙宏观结构、驱动其演化的“幕后推手”——暗物质、暗能量，以及理解时空本质的引力波天文学。本书旨在梳理过去数十年间理论物理与观测技术突破带来的深刻变革，引导读者穿越可见物质的藩篱，直抵宇宙的终极谜题。 第一部分：宇宙的隐形骨架——暗物质的追寻 宇宙中超过四分之三的物质成分对我们来说是完全不可见的，它们是暗物质。本书将详细剖析我们如何从星系旋转曲线的异常、星系团的动力学行为，以及宇宙微波背景辐射（CMB）的涨落中，推导出暗物质存在的必然性。 第一章：超越标准模型：暗物质的理论基石 本章将系统回顾支撑暗物质存在的主要观测证据，包括弗里茨·茨威基对后发座星系团的早期观测，以及维拉·鲁宾在星系旋转曲线上的决定性工作。我们将深入探讨暗物质的几种主要候选理论模型：从最主流的弱相互作用大质量粒子（WIMPs），到轴子（Axions），再到更具推测性的惰性中微子。我们将详细讨论这些模型在粒子物理学框架下的自洽性及其面临的实验挑战。 第二章：暗物质的直接与间接探测 探索引力之外的相互作用，是揭示暗物质粒子本质的关键。本章将聚焦于全球正在进行的几大类探测实验。我们将详细介绍： 直接探测实验： 描述深地下实验室（如XENONnT, LUX-ZEPLIN）如何利用液态惰性气体或晶体探测器，试图捕捉暗物质粒子与原子核的极微弱碰撞信号。分析这些实验的背景抑制技术和灵敏度极限。 间接探测实验： 阐述如何通过寻找暗物质粒子湮灭或衰变产生的伽马射线、中微子或正负电子对，来间接锁定其存在。重点分析费米伽马射线空间望远镜（Fermi-LAT）和阿尔法磁谱仪（AMS-02）的数据分析方法与当前结果的争议点。 加速器搜寻： 探讨大型强子对撞机（LHC）等高能物理实验在寻找新粒子，尤其是超对称性（SUSY）理论预言的暗物质粒子方面的努力与局限。 第二部分：驱动宇宙膨胀的神秘力量——暗能量 本书的第二核心部分，将探讨驱动宇宙加速膨胀的“反引力”——暗能量。这一发现彻底颠覆了人们对宇宙命运的传统认知。 第三章：从超新星到宇宙加速膨胀 本章追溯了1998年诺贝尔奖级别的发现过程。我们将详细分析Ia型超新星作为“标准烛光”在遥远星系测距中的核心作用。通过分析高红移超新星的亮度与距离关系，清晰阐释宇宙是如何从预期的减速膨胀转变为当前加速膨胀的。 第四章：暗能量的几何与动力学模型 暗能量的本质是当前物理学最大的未解之谜之一。我们分类讨论目前主流的暗能量模型： 宇宙学常数（Lambda）： 探讨爱因斯坦的宇宙学常数 $Lambda$ 如何完美解释当前的观测数据，同时也深入分析量子场论对真空能量的理论预测与观测值之间高达 $10^{120}$ 倍的“宇宙学常数危机”。 动力学暗能量模型： 介绍标量场理论（如Quintessence，第五元素）如何允许暗能量的密度随时间变化。讨论如何利用CMB和大尺度结构（LSS）数据来限制这些模型的演化参数。 修正引力理论： 探讨是否我们对引力的理解在宇宙尺度上存在缺陷，介绍诸如f(R)引力等试图用修正引力来解释加速膨胀的替代方案。 第三部分：时空的新窗口——引力波天文学的黎明 本书的第三部分将介绍引力波天文学的兴起，这是一门完全不同于电磁波观测的全新“聆听”宇宙的方式，它为我们打开了观测极端物理过程的新窗口。 第五章：广义相对论的最终检验与引力波的产生 本章从爱因斯坦的场方程出发，解释引力波的物理本质——时空自身的涟漪。详细讨论最强的引力波源：双黑洞并合（BBH）、双中子星并合（BNS）以及黑洞与中子星并合（NSBH）。分析这些事件在并合前、并合和回声阶段所发出的引力波信号的波形特征。 第六章：从LIGO到KAGRA：引力波探测器的原理与成就 我们将深入剖析激光干涉引力波天文台（LIGO）的阿米歇尔干涉仪原理，包括激光干涉臂、真空系统、高精度镜面悬挂系统以及如何实现对微小时空形变（小于质子直径的万分之一）的测量。同时，也将覆盖Virgo和KAGRA等全球合作网络的建立，如何通过三角定位实现波源的精确定位。 第七章：多信使天文学的时代 引力波探测的里程碑事件——GW170817（双中子星并合）的发现，标志着多信使天文学时代的开启。本章将重点解析这一事件的深远意义： 电磁对应体： 分析伽马射线暴（GRB）、千新星（Kilonova）的观测如何确认中子星并合是重元素（如金、铂）的主要来源，解决了一个困扰已久的核合成难题。 宇宙学新标尺： 探讨如何利用引力波事件（如BNS并合）结合其电磁对应体，发展出“标准汽笛”（Standard Sirens），用以独立测量哈勃常数，从而解决当前基于CMB和超新星测量的哈勃张力问题。 结语：未竟的探索与未来展望 本书在最后将展望宇宙学和高能天体物理学的未来。讨论即将投入使用的詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在高红移星系形成中的作用，下一代引力波探测器（如LISA空间探测器）对早期宇宙引力波背景的搜寻，以及未来暗物质探测灵敏度将如何逼近理论的最小可探测极限。我们强调，宇宙学的边界仍在不断被拓宽，每一次新技术的突破都将带来对时间和空间本质更深刻的理解。本书旨在激发读者对这些宏大问题的持续关注与思考。