黑洞系统的吸积与喷流 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

汪定雄 著

图书标签:

• 黑洞物理
• 吸积盘
• 天体物理
• 相对论
• 喷流
• 高能天体物理
• X射线天文学
• 伽马射线天文学
• 数值模拟
• 天文学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030560292

版次：31

商品编码：12292229

包装：平装

丛书名： 21世纪理论物理及其交叉学科丛书

开本：32开

出版时间：2018-01-01

页数：232

正文语种：中文

内容简介

　　对黑洞系统的吸积与喷流现象的研究是天体物理的前沿领域。本书系统介绍了黑洞天体物理、吸积盘理论以及几种主要的大尺度磁场提能机制，并结合作者多年来的研究工作详细介绍了吸积与喷流模型在解释黑洞双星、活动星系核、γ射线暴、潮汐粉碎现象等高能天体物理观测中的应用，并对有关问题作了专题讨论。

目录

前言

第1章 黑洞天体物理学概论
1.1 天体物理学概论
1.1.1 天体物理学的研究对象
1.1.2 天体物理学的研究特点
1.1.3 天体物理学的研究方法
1.2 恒星演化与致密星
1.2.1 恒星演化与赫罗图
1.2.2 白矮星、中子星与黑洞
1.3 天体物理中的黑洞
1.3.1 黑洞简史
1.3.2 爱因斯坦引力场方程
1.3.3 黑洞的分类
1.3.4 关于黑洞的几个基本概念
参考文献

第2章 吸积盘理论
2.1 天体吸积概述
2.2 爱丁顿极限
2.3 发射谱
2.4 洛希瓣
2.5 吸积盘的形成
2.6 吸积盘中的黏滞
2.7 薄盘结构和辐射光度
2.8 广义相对论吸积盘模型
2.8.1 克尔度规中的粒子轨道
2.8.2 广义相对论吸积盘的求解
2.9 径移主导吸积流
2.10 其他类型的吸积模式
2.10.1 SLE盘和细盘
2.10.2 明亮的热吸积流
参考文献

第3章 黑洞系统的喷流理论
3.1 天体物理喷流概述
3.2 Penrose过程
3.3 Blandford-Znajek过程
3.4 Blandford-Payne过程
3.4.1 BP过程中的能量转化
3.4.2 标准薄吸积盘中的BP过程
3.4.3 径移主导吸积流中的BP过程
3.5 黑洞与吸积盘的磁耦合(MC过程
3.5.1 标准薄盘框架中的MC过程
3.5.2 ADAF框架中的MC过程
参考文献

第4章 天体物理应用
4.1 MC过程对黑洞系统辐射的影响
4.2 黑洞系统的准周期振荡
4.2.1 黑洞双星的谱态及
4.2.2 黑洞双星的低频
4.2.3 黑洞双星的高频
4.2.4 黑洞双星高频QPO的物理模型
4.2.5 黑洞双星高频QPO的MC共振模型
4.2.6 不同尺度黑洞系统的
4.3 黑洞吸积盘的铁线展宽
4.3.1 黑洞系统铁线展宽的观测证据
4.3.2 黑洞系统铁线展宽的MC模型
4.3.3 MC过程对黑洞吸积盘铁线展宽的影响
4.4 黑洞双星的谱态
4.4.1 谱态的分类及演化
4.4.2 黑洞双星谱态演化模型
4.5 活动星系核的吸积与喷流
4.5.1 活动星系核的特征、分类与统一模型
4.5.2 活动星系核中吸积与喷流理论模型
4.6 射线暴的中心引擎
4.6.1 射线暴中心引擎之一：磁星模型
4.6.2 射线暴中心引擎之二：NDAF的中微子湮灭机制
4.6.3 射线暴中心引擎之三：BZ过程
4.7 黑洞吸积与潮汐瓦解事件
4.7.1 潮汐瓦解事件简介
4.7.2 具有相对论性喷流的潮汐瓦解事件
参考文献

第5章 专题讨论
5.1 黑洞系统磁场的起源
5.1.1 磁场起源的电流模型
5.1.2 磁场起源的宇宙电池模型
5.2 吸积与喷流的相关问题
5.2.1 吸积盘中的磁场分布与吸积率
5.2.2 吸积与喷流中的能量与角动量
5.2.3 磁场在吸积盘中的转移与喷流的关联
5.3 黑洞自转的测量及物理意义
5.4 吸积过程中黑洞熵的演化
参考文献
附录
索引
彩图

好的，这是一份关于一本名为《宇宙大爆炸的回响：早期宇宙的物质起源与演化》的图书简介，旨在详细介绍其内容，并避免提及任何与《黑洞系统的吸积与喷流》相关的信息，力求自然、专业。 --- 《宇宙大爆炸的回响：早期宇宙的物质起源与演化》图书简介 本书深入探讨了宇宙学中最核心、最引人入胜的议题之一——大爆炸发生后最初的瞬间，以及随后物质如何从混沌中结构化，最终形成了我们今天所观测到的宏伟宇宙图景。这是一部面向高年级本科生、研究生以及专业研究人员的进阶教材与参考专著，它以严谨的理论框架和详尽的物理图像，勾勒出早期宇宙的演化历程。 全书结构清晰，逻辑严密，分为六个主要部分，层层递进地解析了从普朗克时期到大尺度结构形成的关键物理过程。 第一部分：宇宙学的基本框架与早期宇宙的初始条件 本部分首先回顾了现代宇宙学的基石——广义相对论在宇宙学中的应用，重点阐述了弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规的物理意义及其在描述膨胀宇宙中的核心作用。随后，我们将目光聚焦于大爆炸的“起点”：普朗克时期。我们详细分析了量子引力效应在极高密度和温度下的可能表现，尽管这是一个尚待突破的领域，但本书会基于当前主流的理论模型（如弦理论或圈量子引力对早期宇宙的启发性预测），探讨在这一阶段时空结构可能发生的奇异变化。 接着，本书详尽论述了宇宙暴胀理论。暴胀被认为是解决视界问题、平坦性问题和磁单极子问题的关键机制。我们将深入解析标量场（如Inflaton场）的动力学，计算暴胀的结束条件，并推导其对早期宇宙背景能谱的精确预测，特别是张量模和标量模的功率谱比（$r$和$n_s$），这些都是未来观测实验（如CMB偏振测量）的关键目标。 第二部分：暴胀后的宇宙：重加热与粒子产生 暴胀结束后，宇宙进入了一个高能、高密度的阶段。第二部分的核心在于“重加热”（Reheating）过程。我们将精确分析Inflaton场滚回到势能最小值时，其能量如何高效地转化为标准模型粒子（夸克、轻子、玻色子）的过程，即宇宙的“再加热”。这不仅决定了宇宙的初始温度，也为后续的粒子物理过程设定了舞台。 在这一阶段，我们必须面对CP破坏和重子物质的产生问题。本部分专门辟出一章，详述了重子生成（Baryogenesis）的机制，主要集中在电弱标度下的标准模型重子生成（Sphaleron过程）以及潜在的、基于新物理的机制（如大统一理论中的X、Y玻色子衰变）。我们严格检验了萨哈罗夫三条件在早期宇宙环境下的满足程度，并定量分析了如何通过精确的CP破坏参数来计算当前宇宙的重子/光子比。 第三部分：标准模型的演化：夸克、强子与轻子时代 随着宇宙的膨胀和冷却，物质形态发生了根本性的转变。第三部分细致地描绘了从夸克-胶子等离子体解耦到质子和中子形成的详细过程。 首先，我们分析了夸克禁闭（Confinement）的临界温度和时间点，解释了为什么在不到一微秒的时间内，自由夸克和胶子凝结成了稳定的强子（质子和中子）。随后，我们将讨论核合成前的等效性：中微子和电子的相对丰度，以及为什么中微子在早期宇宙中扮演了“自由流”的角色，如何影响了后续核合成的初始条件。 第四部分：原初核合成：宇宙的第一个原子核 原初核合成（Big Bang Nucleosynthesis, BBN）是检验早期宇宙物理模型最成功的实验之一。第四部分将详细构建BBN的反应网络。我们不仅会计算氢核素（氘、氦-3、氦-4）的生成速率，还会深入分析那些“瓶颈”反应，如氘的束缚能之低如何导致了核合成的延迟。 本书将提供一套详尽的数值解耦模型，用以预测氦的质量丰度（$Y_p$）以及轻元素（锂、铍）的理论值。我们将重点探讨当前观测值与理论预测之间的微小差异（尤其是锂的“锂问题”），并讨论可能的物理根源，例如暗物质的早期衰变、中微子物理学的修正，或对反应截面的重新评估。BBN部分是检验标准宇宙学模型与新物理的试金石。 第五部分：复合与宇宙的“黑暗时代” 在核合成结束后，宇宙进入了漫长的、几乎完全由中性等离子体主导的时代，直到电子和质子复合（Recombination）。第五部分的核心是解决光子与物质的脱耦问题。我们将运用辐射动力学方程，精确计算电子和质子结合形成中性氢和氦原子的时间点（约38万年）。 这一事件的直接结果是宇宙微波背景（CMB）的形成。我们将详细解释光子如何从紧耦合的等离子体中“自由逃逸”，并分析由此产生的CMB的黑体谱特性。更进一步，本书将探讨复合过程中引入的声学振荡。这些振荡在早期物质密度涨落的“冻结”中留下了深刻的印记，这些印记最终表现为CMB的角功率谱上的清晰峰值，为我们提供了早期宇宙物质密度的直接快照。 第六部分：结构的萌芽与暗物质的作用 最后一部分将目光投向复合之后至第一个恒星形成的过渡期，即“黑暗时代”。我们将分析暗物质和重子物质在引力作用下的协同演化。本书强调了暗物质在早期结构形成中的关键驱动力作用：由于暗物质不参与电磁相互作用，它可以在重子尚未复合时就开始塌缩形成“暗物质晕”。 我们将建立冷暗物质（CDM）模型下的线性功率谱演化方程，并展示重子物质如何“落入”这些预先形成的暗物质势阱中。最后，本书将探讨第一代恒星（Population III Stars）的形成条件，这些恒星的诞生标志着宇宙从均匀的等离子体和中性原子时代向恒星、星系主导的现代宇宙的最终转变。 通过对这些关键阶段的全面梳理，《宇宙大爆炸的回响：早期宇宙的物质起源与演化》为读者提供了一幅从万有之初到结构初现的宏大而精确的物理画卷。本书对细节的关注和对前沿问题的探讨，确保了它作为该领域重要参考书的地位。

评分☆☆☆☆☆

最近迷上了一本科幻小说《星际殖民的黎明》，这本书带我踏上了一场惊心动魄的宇宙冒险。故事发生在一个遥远的未来，人类为了生存，不得不踏上寻找新家园的征程。主人公是一位年轻而富有冒险精神的探险家，他肩负着探索未知星系的重任。作者笔下的宇宙充满了神秘与未知，既有令人惊叹的壮丽景象，也有潜藏着未知的危险。我被书中对各种外星文明的想象深深吸引，那些奇特的生物、独特的社会结构，无不展现了作者丰富的想象力。书中还涉及了一些关于科技发展和社会演变的思考，让人在享受阅读乐趣的同时，也能引发一些对未来的遐想。尤其是书中关于星际航行和时空穿越的描写，虽然是科幻设定，但却让我对物理学的边界充满了好奇。这本书不仅是一场引人入胜的冒险，更是一次对人类未来命运的深刻探讨。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对宇宙起源充满求知欲的读者，我最近读了一本名为《宇宙的宏观结构与演化》的书，它的内容让我大开眼界。这本书以一种宏伟的视角，为我描绘了一幅关于宇宙从混沌初开到如今星系林立的壮丽画卷。书中详细阐述了宇宙大爆炸理论的最新证据，并用生动形象的语言解释了宇宙膨胀、结构形成等复杂概念，让我对宇宙的演化有了更清晰的认识。我尤其被书中关于星系形成和演化的章节所吸引，那些关于星系碰撞、合并以及黑洞在星系中心扮演角色的描述，充满了宇宙的神秘与力量。作者并没有止步于对已知现象的解读，还深入探讨了宇宙的未来走向，以及可能存在的平行宇宙等前沿理论，这让我不禁对宇宙的无限可能性充满了敬畏。这本书的写作风格严谨而不失趣味，大量的精美图片和图表更是锦上添花，将抽象的科学理论变得触手可及。读完这本书，我感觉自己仿佛被带入了宇宙的深处，对这个我们赖以生存的宏大世界有了更深层次的理解和感悟。

评分☆☆☆☆☆

我一直对我们太阳系内的行星奥秘深感着迷，所以《行星的地质构造与大气演化》这本书简直是为我量身定制的。它以极其详尽的笔触，深入剖析了太阳系内各大行星的地质特征、内部结构以及大气层的演变过程。我特别喜欢书中对火星的详细描述，从古老的河床遗迹到如今贫瘠的地表，作者细致地梳理了火星地质历史的变迁，并对其大气稀薄的原因进行了深入的探讨，读来如同在亲临火星一般。书中还对金星那如同炼狱般的大气层和极端的高温进行了生动的描绘，让我对行星环境的多样性有了更深刻的认识。作者在书中运用了大量的观测数据和模型模拟，将冰冷的科学知识转化成了一幅幅生动而富有想象力的画面，我甚至能感受到土星环的壮丽，以及木星大气层中风暴的肆虐。这本书不仅满足了我对太阳系行星的好奇心，更让我对这些我们熟悉的邻居有了全新的、更为深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

我对宇宙学领域的最新进展一直保持着高度关注，因此当我看到《宇宙的结构与起源》这本书时，便毫不犹豫地买了下来。这本书以一种极其严谨且富有逻辑性的方式，探讨了我们宇宙的诞生、膨胀以及未来的走向。作者在书中详细阐述了暗物质和暗能量的概念，并解释了它们在塑造宇宙结构中所扮演的关键角色。我尤其印象深刻的是关于宇宙微波背景辐射的章节，书中对这些来自宇宙初期的“回声”的解读，如同打开了一扇通往过去的大门，让我窥见了宇宙婴儿时期的模样。整本书的写作风格非常学术化，充满了严谨的科学论证和前沿的研究成果，但作者却能巧妙地将这些复杂的理论用清晰易懂的语言表达出来，这对于我这样一位非专业读者来说，无疑是巨大的福音。读完这本书，我对宇宙的理解上升到了一个新的高度，仿佛整个宇宙在我眼前展开了一幅宏伟的画卷。

评分☆☆☆☆☆

作为一名业余天文学爱好者，我一直对宇宙中的奥秘充满好奇。最近，我在书店偶然翻到了一本名为《恒星演化与宇宙演化》的书，它以其宏大的视角和深刻的洞察力深深吸引了我。书中从恒星的诞生、成长到最终的死亡，循序渐进地描绘了恒星生命的壮丽史诗。作者运用了大量精美的插图和图表，将复杂的物理过程变得生动形象，即使是没有任何天文学背景的读者也能轻松理解。我特别喜欢其中关于超新星爆发的部分，那些画面感十足的文字，仿佛让我亲眼目睹了巨大恒星在生命尽头绽放出耀眼光芒的瞬间，那是一种何等的壮丽与震撼！这本书不仅让我对恒星的物理性质有了更深入的了解，更让我对宇宙的宏伟尺度和生命的短暂脆弱有了全新的认识。它不仅仅是一本科学书籍，更是一次关于宇宙的哲学沉思，让我不禁思考我们在浩瀚星海中的位置。我还会反复阅读这本书，每一次都能从中获得新的感悟，它无疑是我书架上最珍贵的藏品之一。