中子星物理导论
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作者俞云伟
出版社中国科技出版传媒股份有限公司
ISBN9787030738325
出版时间2021-01
装帧平装
开本其他
定价108元
货号12001602
上书时间2024-08-27
商品详情
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目录
目录
前言
单位制、符号约定及基本常数
绪论 1
0.1 中子星概念的形成 1
0.2 多波段、多信使观测 3
0.3 不断发展的前沿 7
第1章 致密物质 11
1.1 恒星的核心坍缩 11
1.2 npe气体 13
1.2.1 β平衡 13
1.2.2 物态方程 17
1.2.3 热容量 21
1.2.4 超流和超导 23
1.3 核饱和密度以下的物质 26
第2章 中子星的结构 30
2.1 流体静力学平衡 30
2.2 TOV方程和质量上限 32
2.3 分层结构 35
2.4 混合星和奇异夸克星 37
第3章 热演化 42
3.1 热传递和冷却方程 42
3.2 外壳层和表面热辐射 46
3.3 中微子辐射 48
3.4 冷却曲线 52
第4章 脉冲星观测 56
4.1 射电脉冲星概述 56
4.1.1 意外发现 56
4.1.2 脉冲到达时间 58
4.1.3 脉冲轮廓和脉冲消零 59
4.2 电磁波的传播 61
4.2.1 色散量 61
4.2.2 法拉第旋量 64
4.3 灯塔模型 66
4.4 多波段辐射 68
第5章 脉冲星电动力学 71
5.1 磁偶极辐射 71
5.1.1 磁偶极场 71
5.1.2 辐射光度 73
5.1.3 磁场和年龄估计 76
5.2 磁层 78
5.2.1 真空环境下的电场 78
5.2.2 无力场和极冠 80
5.2.3 加速区 85
5.3 脉冲辐射 87
5.3.1 带电粒子在磁场中的辐射 87
5.3.2 级联过程 90
5.3.3 脉冲轮廓的形成 92
第6章 脉冲星风 94
6.1 相对论性星风的形成 94
6.1.1 坡印亭流和粒子流 94
6.1.2 相对论流体力学 95
6.1.3 磁重联 97
6.1.4 动力学演化 99
6.2 激波 101
6.2.1 跳跃条件 101
6.2.2 粒子的加速 103
6.3 脉冲星风云 105
第7章 中子星双星 108
7.1 双星轨道 108
7.1.1 开普勒定律 108
7.1.2 轨道参数的测量 110
7.1.3 广义相对论效应 113
7.2 物质吸积和高能辐射 115
7.2.1 洛希等势面族 115
7.2.2 吸积盘 117
7.2.3 高能辐射 120
7.3 星风作用 121
第8章 磁陀星 124
8.1 观测表现 124
8.2 强磁场下的物质属性 126
8.3 磁场结构和爆发 129
8.4 快速射电暴 133
第9章 引力波 136
9.1 基本公式 136
9.2 双致密星系统 137
9.2.1 轨道衰减 137
9.2.2 并合事件 140
9.3 孤立中子星 145
9.3.1 椭率和自转演化 145
9.3.2 r模不稳定性 146
第10章 剧烈爆发现象 150
10.1 超新星 150
10.2 千新星 153
10.3 伽马射线暴 156
10.3.1 火球和内激波 157
10.3.2 外激波和余辉辐射 160
10.4 白矮星的坍缩 164
附录 相对论思想浅析 166
参考文献 169
《21 世纪理论物理及其交叉学科前沿丛书》已出版书目 179
内容摘要
本书的内容包括三个部分。首先，第1~3章主要介绍了物态、结构以及演化等中子星的基本物理属性。其次，第4、5章阐述了脉冲星观测的主要结果和脉冲星产生电磁辐射的理论基础。这两部分内容和基础物理学课程紧密相关，可作为本科教学的重点，重在描述中子星模型的基本理论框架，实现基础物理知识和天体物理研究之间的过渡和衔接。最后，第6~10章是一些扩展性介绍，内容涉及星风、双星、磁陀星、引力波及超新星爆发等，旨在使本书能够较为完整地呈现中子星研究领域的大致风貌，并浮光掠影地涉及一些前沿研究内容。总体上，本书侧重论述中子星理论模型的内在逻辑，对过于复杂的理论推导和观测细节不作展开讨论，以保证内容的简洁性。
本书是一本面向物理学和天文学专业高年级本科生和研究生的教学用书，旨在阐述中子星相关概念的由来，帮助初学者建立基本物理图像，为他们开展这一领域的学习和研究提供入门的导引，也可以作为读者了解天体物理学的一个窗口以及作为科研工作者的参考用书。
精彩内容
本书旨在阐述中子星相关物理概念的由来，帮助初学者建立基本物理图像，为他们开展这一领域的学习和研究提供入门的导引，同时也可作为了解天体物理学的一个切入点。本书的内容包括三个部分。首先，前三章主要介绍了物态、结构以及温度演化等中子星的基本物理属性。其次，第四至第六章则阐述了中子星产生电磁辐射的理论基础以及脉冲星观测的主要结果。这两部分内容和物理学"四大力学"课程紧密联系，可作为教学的重点，重在描述中子星物理的基本理论框架，实现基础物理知识和天体物理研究之间的过渡和衔接。最后，第七到第十一章是一些扩展性介绍，内容涉及星风、双星、磁星、引力波以及超新星爆发等，旨在使本书能够较为完整地呈现中子星研究领域的大致风貌，并引出一些前沿研究课题
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