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邵华木，汪青 编

图书标签:

• 天文学
• 基础
• 教程
• 科普
• 科学
• 教育
• 学习
• 宇宙
• 星空
• 观测
• 知识

出版社： 安徽师范大学出版社

ISBN：9787567631229

版次：1

商品编码：12211731

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

页数：236

字数：285000

正文语种：中文

内容简介

　　《基础天文学教程》介绍了天文学基础知识，包括天球坐标系、四季星空、时间与历法、地月系、太阳系、恒星、银河系、河外星系、总星系、宇宙学以及地外文明探索等内容。读者可从书中学习和掌握基本的天文学知识，了解天文学科学的发展，进而对天体、宇宙等天文现象产生浓厚的兴趣，从而树立科学的宇宙观。适用于高等师范院校地理系师生、非天文专业高等学校师生，以及广大天文爱好者，可作为高等学校非天文专业本科生选修天文学课程的教材和高等学校素质教育课程的基础教材。

内页插图

目录

第一章 天文观测基础知识
第一节 天球和天球坐标
一、天球
二、天球上常用的圈和点
三、天球坐标系
四、主要天球坐标系的区别和联系
第二节 天体的视运动与四季星空
一、天体的周日视运动
二、太阳的周年视运动
三、视星等与绝对星等
四、四季星空
第三节 天文望远镜和空间探测器
一、光学望远镜
二、射电望远镜
三、空间望远镜与空间探测器
第四节 天文观测时间系统
一、恒星日和恒星时
二、太阳日和太阳时
三、地方时和世界时
四、时区、区时和法定时
五、国际日期变更线
六、原子时、世界时和协调世界时
七、历法

第二章 地球和地月系
第一节 地球
一、地球的物理特征与结构
二、地球的运动
第二节 月球
一、月地距离及月球大小
二、月球表面形态、物理状况与结构
三、探月历程
第三节 地月系
一、月球的公转和自转
二、月相
三、日食和月食
四、海洋天文潮汐

第三章 太阳和太阳系
第一节 太阳
一、太阳概况
二、太阳的结构
三、太阳距离、大小和质量的测算
四、太阳能量的来源
五、太阳活动
六、日地关系
第二节 太阳系
一、太阳系概况
二、开普勒行星运动三大定律
三、牛顿修正开普勒行星三定律
四、提丢斯一波得定则
五、行星的视运动
六、太阳系的起源和演化
第三节 行星分类与行星简介
一、行星的分类
二、太阳系行星的运动特征
三、八大行星
四、太阳系的卫星
第四节 太阳系的小天体
一、小行星
二、彗星
三、流星体

第四章 恒星
第一节 恒星光谱、距离、大小和质量及其测定
一、恒星光谱及其测定
二、恒星距离的测定
三、恒星大小及其测定
四、恒星质量及其测定
第二节 恒星的运动
一、多普勒效应
二、恒星的视向速度和切向速度
三、恒星的自行
四、恒星的自转
第三节 恒星的内部结构与能源机制
一、恒星的内部结构
二、恒星的能源机制
第四节 恒星的多样性
一、单星、双星、聚星和星团
二、变星、新星和超新星
三、主序星、红巨星、白矮星、中子星和黑洞
第五节 恒星的形成和演化
一、恒星的形成阶段
二、恒星的主星序阶段
三、恒星的晚期演化

第五章 银河系与河外星系
第一节 银河系
一、银河系的发现
二、银河系结构模型
三、银河系的质量和运动
四、银心
五、银河系的星团
六、银河系的星云
七、星族
第二节 河外星系
一、河外星系的发现
二、星系的分类
三、活动星系
四、星系的形成和演化
第三节 星系群、超星系团和总星系
一、星系群和星系团
二、超星系团
三、总星系

第六章 膨胀的宇宙与地外文明探索
第一节 宇宙学
一、宇宙学史
二、现代宇宙学
三、膨胀的宇宙
第二节 地外文明探索
一、地外文明存在的可能性
二、地外文明探索的艰巨性
三、太阳系内的地外生命探索
四、太阳系外的地外文明探索

主要参考文献
附录
天文学常用数据
四季星图
中国古代星空划分
88星座表
最亮的21颗恒星
梅西耶天体表
主要流星群
我国主要城市经纬度
2018-2048年我国部分城市可见日食
2018-2048年合肥地区可见日食
2018-2048年我国可见月食

前言/序言

　　随着我国经济迅速崛起，国家对素质教育愈来愈重视。1999年6月，党中央和国务院召开了改革开放以来第三次全国教育工作会议，颁布了一个纲领性文件——《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》，把全面推进素质教育作为迎接新世纪教育工作的战略重点，把提高创新能力摆到了关系民族复兴和国家兴旺的重要位置。实施素质教育，就是全面贯彻党的教育方针，以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，造就“有理想、有道德、有文化、有纪律”的德智体美等全面发展的社会主义事业建设者和接班人。随着素质教育的推进，在高校开设一系列选修课是全面提高大学生素质的重要措施之一。
　　天文学是六大自然基础学科之一，对其他相关自然科学的发展起着至关重要的作用，即使是一些社会学科，也需要天文学研究成果的支撑。因此，师范院校的学生掌握一些天文学基础知识，既是提高自身素质、培养和树立正确世界观的需要，也为今后走上中学讲坛、培养和提高中学生素质做一些知识积累。为此，我们编写了《基础天文学教程》，期望在学生素质教育和普及天文学基础知识方面做一点贡献。
　　本书特点：第一是普及性。针对大学生对天文知识普遍知之不多的现象，本书着重介绍一些基本的天文知识，注重由浅入深、由近及远、删繁就简，没有深奥的数学和物理公式，把一些难以理解的知识用浅显的语言化解并表达出来，便于学生掌握。第二是系统性。天文学是古老的科学，又是活跃的前沿科学之一，经过长期研究和发展，已形成较为系统的学科。本书在采取一些简化措施时，充分考虑和保持其系统性，在全书的结构上尽量体现出合理性，层次上体现出逻辑性。第三是时代性。天文学这一科学的发展是逐渐完善的，虽然有许多经典理论，但随着科学技术的进步，天文学探测手段不断进步和完善，天文学一些新理论和新的探测成果也应运而生，本书亦尽量反映这方面的最新资料。第四是适用性。目前，高等师范院校单科选修课的学时数普遍较少，本书考虑到这一因素，在保证系统性和科学性前提下，压缩篇幅，使之更便于在教学上应用。另外，本书还附有复习思考题和若干附录，便于学生课后思考和自学，以巩固所学知识。
　　本书共分六章，第一章至第四章第四节由邵华木编写，第四章第五节至第六章及附录由汪青编写，全书部分图件由汪青制作。在编写过程中，参考和引用了许多同行前辈和专家专著中的图表和科研成果等内容资料，在此，我们表示衷心感谢。
　　本书主要面向高校特别是师范院校学生及广大对天文学感兴趣的一般社会读者。

古老的星辰与现代的探索：天文学的宏伟画卷 本书旨在为读者呈现一个广阔而深邃的天文学世界，它不局限于特定教材的框架，而是力求描绘出整个学科波澜壮阔的发展历程、核心概念以及前沿探索。我们将追溯人类对星空的最初凝视，直至当代最尖端的太空任务，揭示宇宙运行的规律与我们自身在其中的位置。 第一部分：仰望星空——观测天文学的基石 本部分将引导读者深入了解我们如何认识宇宙。我们不会从基础的恒星分类和星座图谱开始，而是直接进入观测工具和方法的演进史。 1. 望远镜的革命：从伽利略的目视到数字成像 我们将详细考察望远镜技术如何彻底改变了天文学的面貌。这不仅仅是关于反射镜和折射镜的简单对比，而是深入探讨不同波段观测的重要性。从可见光到射电、红外、紫外、X射线和伽马射线，每一种“窗口”都揭示了宇宙中不同物理过程的信息。例如，射电天文学如何帮助我们发现了脉冲星和类星体，而高能天观测如何揭示了黑洞吸积盘的极端物理环境。我们会探讨傅里叶光学在现代自适应光学系统中的应用，以及如何克服地球大气层对图像质量的干扰，实现地面望远镜接近太空望远镜的分辨率。 2. 测量宇宙的尺度：距离、亮度和光谱 本部分将系统介绍天文学家如何构建宇宙的“尺子”。我们不会简单地罗列三角视差和标准烛光，而是着重分析这些方法的局限性与互补性。例如，我们如何通过主序拟合、造父变星、Ia型超新星，乃至引力波事件产生的电磁对应体，一步步将我们的测量范围推向宇宙的边缘。光谱学将被视为理解天体物理学的“指纹识别术”。我们会深入解析多普勒效应如何揭示恒星和星系的运动，以及吸收线和发射线如何告诉我们天体的化学组成、温度、密度和磁场强度。对特定元素谱线（如氢的巴尔末序列或禁戒线）的精细分析，是推导出恒星内部能量产生机制的关键。 第二部分：恒星的诞生、生命与死亡——恒星物理学的核心 恒星是宇宙中最引人注目的“熔炉”。本部分将围绕恒星演化的物理机制展开，着重于能量的产生与传递。 1. 恒星的形成：从分子云到主序星 我们将探讨分子云的引力坍缩过程，分析临界质量（金斯质量）的重要性，以及原恒星形成阶段的喷流（Herbig-Haro天体）现象。重点会放在等温坍缩和绝热坍缩的物理差异上。对于刚进入主序阶段的恒星，我们将详细分析质子-质子链反应（p-p链）和碳氮氧循环（CNO循环）在不同质量恒星中的相对重要性，以及它们如何决定恒星的寿命和能量输出。 2. 恒星的晚年：衰亡的壮丽景观 恒星的演化终点是宇宙中最剧烈的事件。我们会深入研究红巨星分支和渐近巨星分支的物理过程，例如氦闪（对于低质量恒星）和热脉冲。对于大质量恒星，重点将放在核心的元素聚变过程，从碳燃烧到硅燃烧的链式反应，直至最终形成铁核。中子星的形成机制——特别是超新星爆发（I型和II型）的触发条件和能量释放方式——将被详尽剖析。我们将讨论快速旋转的中子星（脉冲星）的电磁辐射机制，以及它们作为宇宙时钟的精确性。 第三部分：星系的结构与演化——宇宙的宏大织体 本部分将视角拉伸到恒星群集，探讨星系的形成、分类及其相互作用的动力学。 1. 星系的分类与结构：从旋感到椭圆 我们将批判性地审视哈勃“音叉”图的局限性，并引入现代星系形态学，如棒旋星系和无规则星系。对于旋涡星系，我们会分析其旋臂的密度波理论，解释恒星形成如何被周期性地触发。对于椭圆星系，我们将探讨其看似平静的背后，往往是早期星系并合的遗迹。暗物质在星系动力学中的作用将贯穿始终，通过测量星系旋转曲线的平坦性，来佐证其不可见的质量分布。 2. 活跃星系核与宇宙反馈 我们将聚焦于星系中心超大质量黑洞（SMBH）的作用。活跃星系核（AGN）、类星体（Quasars）和射电星系，是SMBH吸积物质时释放出巨大能量的体现。我们将讨论爱丁顿光度限制，以及由AGN喷流和星风驱动的“宇宙反馈”机制，如何影响宿主星系的恒星形成速率，从而解释宇宙中星系演化的多样性。 第四部分：宇宙学的疆域——时空与大爆炸的印记 本部分将进入宇宙学领域，探讨时空的本质、宇宙的起源和未来。 1. 相对论基础与时空几何 在进入大爆炸模型之前，我们将简要回顾爱因斯坦的广义相对论对空间和时间概念的颠覆。这包括对引力本质的理解——时空曲率，以及如何用黎曼几何来描述宇宙的大尺度结构。引力透镜效应将作为检验广义相对论和探测暗物质分布的有力工具被详细介绍。 2. 大爆炸模型的证据链与现代挑战 我们将系统梳理支持大爆炸理论的“三大支柱”：宇宙膨胀（哈勃定律及其背后的动力学）、宇宙微波背景辐射（CMB）的性质、以及轻元素（氢、氦、锂）的丰度。对于CMB，我们将深入分析其微小的温度各向异性，这包含了早期宇宙的声学振荡信息，是现代宇宙学模型（Lambda-CDM模型）的基石。最后，我们将讨论暗能量的引入，它如何解释宇宙加速膨胀的观测事实，以及当前宇宙学面临的未解之谜，如暗物质的粒子性质和宇宙学常数问题的本质。 本书致力于构建一个连贯的知识体系，将观测事实、理论模型和前沿研究紧密结合，展现天文学作为一门现代科学的严谨性与无限魅力。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书为我打开了一扇认识宇宙的大门。它没有像其他一些科普读物那样，只提供零散的、吸引眼球的奇闻异事，而是构建了一个完整的知识体系，让我能够从宏观到微观，系统地了解天文学。我特别欣赏它在讲解一些概念时，会追溯到相关的历史背景和科学家的贡献，这让我觉得天文学的发展是一个不断积累、不断突破的过程，充满了人文关怀。书中的一些图表和数据，虽然看起来有些专业，但在作者的耐心解读下，也变得易于理解，让我能够更深入地分析和思考。它让我意识到，天文学不仅仅是关于遥远星系的观测，更是关于我们自身在宇宙中的位置和意义的探索。阅读这本书，让我对“仰望星空”这个词有了更深刻的理解，它不再是简单的行为，而是一种探索、一种思考、一种对未知世界的向往。这本书是我的天文学启蒙，我感谢它带来的知识和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，蓝色的星空图配合白色的书名，简洁大气，一看就充满了知识的厚重感。我一直对宇宙充满好奇，但又觉得天文学离我们很遥远，知识体系庞杂，不知道从何入手。翻开这本书，首先映入眼帘的是清晰的目录，将浩瀚的宇宙划分为几个易于理解的部分，从地球的运动到恒星的演化，再到星系的形成，脉络清晰，仿佛为我点亮了探索宇宙的导航图。我尤其喜欢它在讲解基本概念时，引入了许多生动形象的比喻，比如将行星的轨道比作橡皮筋的弹力，将黑洞的引力比作一个巨大的漩涡，这些比喻瞬间就让抽象的物理概念变得触手可及。而且，书中的插图和照片也是一大亮点，那些来自哈勃望远镜的高清宇宙图像，每一张都美得令人惊叹，让我仿佛置身于星辰大海之中，感受宇宙的壮丽与神秘。即使是一些我从未接触过的天体物理学原理，在作者的娓娓道来之下，也变得不再晦涩难懂。它不仅仅是一本书，更像是一个引路人，带领我对未知的宇宙进行一次充满惊喜的探险。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对天文学抱有浓厚兴趣的初学者，我发现这本书提供了一个非常扎实的学习基础。它没有一开始就陷入过于复杂的数学公式和专业术语，而是循序渐进地引导读者理解天文学的基本概念。比如，在讲解日食和月食的成因时，它用简单的几何原理就将复杂的现象解释得清清楚楚，让我茅塞顿开。我特别喜欢书中对于宇宙尺度感的描述，通过一系列的类比，让我深刻地体会到我们地球在宇宙中的渺小，同时也对宇宙的浩瀚产生了深深的敬畏之情。书中的一些小知识点也非常有趣，比如关于“光年”的解释，让我对距离有了全新的概念；又比如关于“暗物质”和“暗能量”的猜测，更是激发了我对未知宇宙的好奇心。它不仅仅是关于星体运动的描述，更是在讲述一个宏大的宇宙故事。阅读这本书的过程，就像是在穿越时空，见证宇宙的诞生与演变，每一次翻页都充满了惊喜。它让我觉得，原来科学也可以如此引人入胜，如此充满诗意。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常朴实易懂，没有华丽的辞藻，却能将深奥的天文知识表达得淋漓尽致。我尤其喜欢它对于天体演化的描述，从恒星的诞生到死亡，再到黑洞的形成，每一个过程都像一部跌宕起伏的史诗，让我为宇宙的生命力而惊叹。书中还涉及了一些行星科学的内容，比如对太阳系内各大行星的介绍，以及对系外行星的最新发现，这些内容让我对我们所处的宇宙环境有了更全面的认识。它不仅仅是告诉我们“是什么”，更在努力解释“为什么”。比如，为什么有些恒星会爆炸？为什么行星会有自己的磁场？这些问题都在书中得到了令人信服的解答。我最受启发的是书中关于“科学方法”的讨论，它教会我如何去观察、去假设、去验证，这种严谨的科学思维方式，不仅适用于天文学，也对我的日常生活有着重要的指导意义。它是一本真正意义上的启蒙读物，能够点燃我对科学的热情。

评分☆☆☆☆☆

这套书的内容组织结构非常紧凑，每一章都像是为下一章做好了铺垫，前后逻辑非常严谨。我最欣赏的是它对于观测方法的介绍，详细讲解了望远镜的种类、工作原理，以及如何利用它们去“捕捉”遥远的星光。这让我意识到，天文学并非只是理论的堆砌，更是一门充满实践性的学科。书中还提到了一些历史上重要的天文发现，比如伽利略用望远镜观察木星的卫星，以及哈勃发现宇宙在膨胀，这些故事充满了传奇色彩，让我对那些伟大的天文学家充满了敬意。更重要的是，它鼓励读者自己去思考和探索，提出了一些开放性的问题，引导我们去追寻答案。我尝试着对照书中介绍的星座图，在夜晚的天空中寻找那些熟悉的星辰，每一次的成功辨认都让我欣喜若狂，仿佛自己也成为了小小天文学家。它让我明白，仰望星空，并非只是被动地接受，而是可以主动地去认识和理解。这本书不仅仅提供了知识，更重要的是激发了我的求知欲和探索精神，让我对这个宇宙有了更深层次的认识。