天文学与生活（原书第7版）

图书标准信息

• 作者 Steve McMillan 著；孙艳春 译；Eric Chaisson
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2019-01
• 版次 1
• ISBN 9787121352751
• 定价 158.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 484页
• 字数 99999千字

【内容简介】

天文学是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。本书通过对科学过程、宇宙大小和年龄，以及星系的演化，介绍了天文学的基本知识。内容包括天体和天球及其坐标、时间与历法、星空区划和四季星空、天文观测工具和手段、天体物理性质及其测定、太阳系、地月系、地球及其运动、恒星、星系、宇宙等。全书通过紧密联系星空与地球的关系，说明了天文学对人类生活的影响，以及人类的未来。

【作者简介】

孙艳春：北京师范大学天文系副教授，本科于大学天文系，博士于北京师范大学天文系。在北京师范大学天文系和物理系主讲“天文学导论”课程多年，是何香涛教授领队的天文类门重量精品课程“天文学导论”团队核心的主讲教师，重量精品资源共享网络教学建设者。曾获北京市高校青年教师教学基本功比赛理科，并两次作为团队主要成员获北京市高等教育教学成果。从事星系形成与演化和宇宙大尺度结构研究工作，主持和参加完成多项自然科学项目，主持完成mitocw翻译项目introductiontoastronomy。

【目录】

部分  基础

第0章 天空巡礼：天文学基础/2
0.1 如眼所见/3
0.1.1 我们在空间中的位置/3
0.1.2 天上的星座/3
0.1.3 天球/4
0.1.4 天球坐标系/6
0.2 地球的轨道运动/6
0.2.1 天体的周日视运动/6
0.2.2 季节变化/7
0.2.3 长期变化/9
0.3 月球的运动/10
0.3.1 月相/10
0.3.2 日食和月食/12
0.4 距离的测量/15
0.5 科学和科学方法/16
本章回顾/19
小结/19
复习题/20
概念自测：判断题/多选题/20
计算题/20
活动/21

章 哥白尼革命：现代科学的产生/22
1.1 行星的运动/23
1.1.1 天空中的流浪者/23
1.1.2 地心说宇宙模型/23
1.1.3 太阳系的日心说模型/26
1.2 现代天文的产生/27
1.2.1 伽利略的历史性观测/28
1.2.2 哥白尼体系的优势/29
1.3 行星运动定律/29
1.3.1 第谷的复杂数据/30
1.3.2 开普勒定律/30
1.3.3 太阳系的大小/32
1.4 牛顿定律/33
1.4.1 运动定律/33
1.4.2 引力/34
1.4.3 轨道运动/35
1.4.4 重新考虑开普勒定律/36
1.4.5 科学进步的循环/37
本章回顾/38
小结/38
复习题/38
概念自测：判断题/多选题/38
计算题/39
活动/39

第2章 光和物质：宇宙的内部作用/40
2.1 来自空中的信息/41
2.1.1 光和辐射/41
2.1.2 波动/42
2.2 波是什么/43
2.2.1 带电粒子间的相互作用/44
2.2.2 电磁学/44
2.3 电磁波谱/45
2.3.1 可见光成分/45
2.3.2 辐射的整个范围/46
2.4 热辐射/47
2.4.1 黑体光谱/47
2.4.2 辐射定律/48
2.4.3 天文应用/50
2.5 光谱仪/50
2.5.1 发射线/50
2.5.2 吸收线/52
2.5.3 天文应用/53
2.6 谱线的形成/54
2.6.1 原子结构/54
2.6.2 辐射粒子的本质/55
2.6.3 氢的光谱/55
2.6.4 基尔霍夫定律的解释/56
2.6.5 更复杂的光谱/57
2.7 多普勒效应/58
2.8 谱线分析/59
本章回顾/60
小结/60
复习题/60
概念自测：判断题/多选题/61
计算题/61
活动/61

第3章 望远镜：天文学的工具/62
3.1 光学望远镜/63
3.1.1 反射式和折射式望远镜/63
3.1.2 反射式望远镜的分类/65
3.1.3 探测器和图像处理/68
3.2 望远镜大小/69
3.2.1 集光能力/69
3.2.2 分辨能力/71
3.3 高分辨率天文学/72
3.3.1 大气模糊效应/72
3.3.2 新型望远镜设计/72
3.4 射电天文学/74
3.4.1 射电望远镜基础/74
3.4.2 射电天文学的价值/75
3.4.3 干涉测量法/76
3.5 空基天文学/78
3.5.1 红外和紫外天文学/78
3.5.2 高能天文学/80
3.5.3 全波段覆盖/82
本章回顾/83
小结/83
复习题/84
概念自测：判断题/多选题/84
计算题/84
活动/85

第2部分  我们的太阳系

第4章 太阳系：行星际物质和行星的诞生/88
4.1 太阳系简介/89
4.1.1 行星的性质/89
4.1.2 类地行星和类木行星/91
4.1.3 太阳系碎片/92
4.2 行星际物质/92
4.2.1 小行星轨道/92
4.2.2 小行星的性质/94
4.2.3 彗星/96
4.2.4 彗星轨道/99
4.2.5 流星体/100
4.3 太阳系的形成/103
4.3.1 模型要求/104
4.3.2 星云收缩/105
4.3.3 行星形成/106
4.3.4 形成类木行星/108
4.3.5 太阳系的分异/109
4.3.6 小行星和彗星/110
4.3.7 太阳系的规则性和不规则性/111
4.4 系外行星/111
4.4.1 探测系外行星/111
4.4.2 系外行星的性质/113
4.4.3 系外行星的组成/115
4.4.4 太阳系不同寻常吗/115
4.4.5 寻找地球类行星/116
本章回顾/117
小结/117
复习题/118
概念自测：判断题/多选题/118
计算题/119
活动/119

第5章 地球及其卫星：我们的宇宙后院/120
5.1 地球和月球/121
5.1.1 物理性质/121
5.1.2 整体结构/122
5.2 潮汐/122
5.2.1 重力变形/122
5.2.2 潮汐锁定/124
5.3 大气层/125
5.3.1 地球的大气/125
5.3.2 温室效应/127
5.3.3 月球空气/128
5.4 地球和月球的内部结构/130
5.4.1 地震学/130
5.4.2 地球内部建模/130
5.4.3 分异/132
5.4.4 月球内部/132
5.5 地球的表面活动/133
5.5.1 大陆漂移说/133
5.5.2 是什么驱动板块运动/134
5.5.3 月球上的板块构造/136
5.6 月球的表面/136
5.6.1 大尺度特征/136
5.6.2 陨击/137
5.6.3 月球侵蚀作用/139
5.7 磁层/139
5.7.1 地球的磁层/139
5.7.2 月球的磁场/141
5.8 地月系统的历史/141
5.8.1 月球的形成/141
5.8.2 月球的演化/142
本章回顾/143
小结/143
复习题/144
概念自测：判断题/多选题/144
计算题/145
活动/145

第6章 类地行星：对比研究/146
6.1 轨道和物理性质/147
6.2 自转速率/148
6.2.1 水星奇特的自转/148
6.2.2 金星和火星/149
6.3 大气层/150
6.3.1 水星/151
6.3.2 金星/151
6.3.3 火星/152
6.4 水星表面/152
6.5 金星表面/154
6.5.1 大比例尺地形图/154
6.5.2 火山作用和陨击/155
6.6 火星表面/157
6.6.1 大比例尺地形图/158
6.6.2 火星上的火山活动/160
6.6.3 火星上过去有水的证据/160
6.6.4 今天水在火星上的何处/162
6.6.5 火星着陆器的探索/164
6.7 内部结构和地质历史/167
6.7.1 水星/167
6.7.2 金星/168
6.7.3 火星/168
6.8 地球、金星和火星上的大气演化/169
6.8.1 金星上失控的温室效应/169
6.8.2 火星大气层的演化/170
本章回顾/171
小结/171
复习题/171
概念自测：判断题/多选题/172
计算题/172
活动/172

第7章 类木行星：太阳系中的巨型天体/173
7.1 木星和土星的观测/174
7.1.1 地球视角/174
7.1.2 空间探测器探索/175
7.2 天王星和海王星的发现/176
7.3 类木行星的体特性/178
7.3.1 物理性质/179
7.3.2 自转速率/180
7.4 木星的大气/181
7.4.1 整体外观和组成/181
7.4.2 大气结构/182
7.4.3 木星上的天气/183
7.5 外层类木行星的大气/184
7.5.1 土星大气的组成/184
7.5.2 土星上的天气/185
7.5.3 天王星和海王星的大气成分/186
7.5.4 天王星和海王星上的天气/186
7.6 类木行星的内部/187
7.6.1 内部结构/188
7.6.2 磁层/189
7.6.3 内部加热/190
本章回顾/192
小结/192
复习题/192
概念自测：判断题/多选题/192
计算题/193
活动/193

第8章 卫星、环和类冥矮行星：巨人之间的小世界/194
8.1 木星的伽利略卫星/195
8.1.1 “小太阳系”/195
8.1.2 木卫一：最活跃的卫星/197
8.1.3 木卫二：锁定在冰中的液态水/198
8.1.4 木卫三和木卫四：异卵双生/199
8.2 土星和海王星的大卫星/200
8.2.1 土卫六：带有大气的卫星/201
8.2.2 海卫一：从柯伊伯带中俘获/204
8.3 中型类木卫星/204
8.4 行星环/207
8.4.1 土星的壮观环系统/207
8.4.2 洛希极限/208
8.4.3 土星环的精细结构/209
8.4.4 木星、天王星和海王星的环/211
8.4.5 行星环的形成/212
8.5 海王星之外/213
8.5.1 冥王星的发现/213
8.5.2 冥王星-冥卫一系统/213
8.5.3 类冥矮行星和柯伊伯带天体/215
本章回顾/216
小结/216
复习题/217
概念自测：判断题/多选题/217
计算题/217
活动/218

第3部分  恒星

第9章太阳：我们的母恒星/222
9.1 太阳/223
9.1.1 整体结构/223
9.1.2 光度/224
9.2 太阳内部/224
9.2.1 太阳结构建模/225
9.2.2 能量输送/226
9.2.3 太阳对流的证据/228
9.3 太阳的大气层/228
9.3.1 色球层/229
9.3.2 过渡区和日冕/230
9.3.3 太阳风/231
9.4 活跃的太阳/231
9.4.1 太阳黑子/231
9.4.2 太阳的磁场/232
9.4.3 太阳的活动周期/233
9.4.4 活跃区域/235
9.4.5 X/射线下的太阳/236
9.4.6 变化的日冕/237
9.5 太阳的中心/237
9.5.1 核聚变/237
9.5.2 质子-质子链/238
9.5.3 太阳中微子的观测/240
本章回顾/241
小结/241
复习题/242
概念自测：判断题/多选题/242
计算题/243
活动/243

0章 恒星测量：、矮星和主序星/244
10.1 太阳邻域/245
10.1.1 恒星视差/245
10.1.2 离太阳最近的恒星/246
10.1.3 恒星的运动/247
10.2 光度和视亮度/248
10.2.1 另一个平方反比定律/248
10.2.2 星等标度/249
10.3 恒星的温度/250
10.3.1 颜色和黑体曲线/250
10.3.2 恒星光谱/252
10.3.3 光谱分类/252
10.4 恒星的大小/253
10.4.1 直接测量和间接测量/253
10.4.2 与矮星/254
10.5 赫罗图/255
10.5.1 主序/255
10.5.2 白矮星和红区域/256
10.6 宇宙距离标度的延伸/257
10.6.1 分光视差/258
10.6.2 光度分类/259
10.7 恒星的质量/260
10.7.1 双星系统/260
10.7.2 质量的测定/261
10.7.3 质量和恒星的其他性质/261
本章回顾/263
小结/263
复习题/264
概念自测：判断题/多选题/264
计算题/265
活动/265

1章 星际物质：银河系中恒星的形成/266
11.1 星际物质/267
11.1.1 气体和尘埃/267
11.1.2 星际物质的密度和组成/269
11.2 恒星形成区域/270
11.3 暗黑尘埃云/273
11.3.1 可见光的遮挡/274
11.3.2  21厘米辐射/275
11.3.3 分子气体/276
11.4 类日恒星的形成/277
11.4.1 引力和加热/277
11.4.2 阶段1――星云/278
11.4.3 阶段2 和阶段3――持续收缩的星云碎片/278
11.4.4 阶段4――原恒星/279
11.4.5 阶段5――星前演化/280
11.4.6 阶段6 和阶段7――新生恒星/282
11.5 其他质量的恒星/282
11.5.1 零龄主序/282
11.5.2 “失败”的恒星/283
11.6 星团/284
11.6.1 星团和星协/284
11.6.2 星团和星云/286
本章回顾/287
小结/287
复习题/288
概念自测：判断题/多选题/288
计算题/288
活动/289

2章 恒星演化：恒星的诞生与死亡/290
12.1 离开主序/291
12.1.1 恒星和科学方法/291
12.1.2 结构变化/291
12.2 类日恒星的演化/292
12.2.1 阶段8 和阶段9――亚到红/293
12.2.2 阶段10――氦燃烧/294
12.2.3 阶段11――再次成为红/295
12.3 低质量恒星的死亡/296
12.3.1 阶段12――行星状星云/297
12.3.2 致密物质/298
12.3.3 阶段13――白矮星/298
12.3.4 新星/300
12.4 质量大于太阳的恒星的演化/301
12.4.1 重元素的形成/301
12.4.2 超的观测/302
12.4.3 演化结束/303
12.5 超新星爆发/304
12.5.1 新星和超新星/304
12.5.2 I/型和II/型超新星的解释/305
12.5.3 超新星遗迹/306
12.5.4 重元素的形成/307
12.6 星团中恒星演化的观测/308
12.7 恒星演化的周期/312
本章回顾/314
小结/314
复习题/315
概念自测：判断题/多选题/315
计算题/315
活动/316

3章 中子星和黑洞：物质的奇异状态/317
13.1 中子星/318
13.2 脉冲星/319
13.2.1 脉冲星模型/319
13.2.2 中子星和脉冲星/321
13.3 中子星双星/322
13.3.1 X射线源/322
13.3.2 毫秒脉冲星/323
13.3.3 脉冲星行星/324
13.4 γ射线暴/325
13.4.1 距离和光度/325
13.4.2 爆发的原因/327
13.5 黑洞/329
13.5.1 恒星演化的最后阶段/329
13.5.2 逃逸速度/329
13.5.3 视界/330
13.6 爱因斯坦的相对论/330
13.6.1 狭义相对论/331
13.6.2 广义相对论/333
13.6.3 空间弯曲和黑洞/334
13.7 黑洞附近的太空旅行/336
13.7.1 潮汐力/336
13.7.2 靠近视界/336
13.7.3 黑洞深处/338
13.8 黑洞的观测证据/338
13.8.1 双星系统中的黑洞/338
13.8.2 星系中的黑洞/339
13.8.3 黑洞确实存在吗/340
本章回顾/341
小结/341
复习题/341
概念自测：判断题/多选题/341
计算题/342
活动/342

第4部分  星系与宇宙

4章 银河系：太空中的旋涡星系/346
14.1 银河系/347
14.2 测量银河系/349
14.2.1 恒星计数/349
14.2.2 变星的观测/349
14.2.3 一种新标尺/350
14.2.4 银河系的大小与形状/351
14.3 星系结构/352
14.3.1 银河系成图/353
14.3.2 星族/354
14.3.3 轨道运动/354
14.4 银河系的形成/355
14.5 银河系旋臂/357
14.6 银河系的质量/361
14.6.1 暗物质/361
14.6.2 恒星暗物质的搜索/362
14.7 银河系中心/363
14.7.1 银河系中的活动/363
14.7.2 中心黑洞/365
本章回顾/367
小结/367
复习题/367
概念自测：判断题/多选题/367
计算题/368
活动/368

5章 正常星系和活动星系：宇宙的基石/369
15.1 哈勃的星系分类/370
15.1.1 旋涡星系/371
15.1.2 椭圆星系/372
15.1.3 不规则星系/373
15.1.4 哈勃序列/375
15.2 星系在空间中的分布/375
15.2.1 扩展距离尺度/376
15.2.2 星系团/377
15.3 哈勃定律/378
15.3.1 宇宙退行/378
15.3.2 哈勃常数/380
15.3.3 距离阶梯的/380
15.4 活动星系核/381
15.4.1 星系辐射/381
15.4.2 赛弗特星系/382
15.4.3 射电星系/383
15.4.4 类星体/386
15.5 活动星系的中央引擎/388
15.5.1 能量产生/388
15.5.2 能量发射/390
本章回顾/391
小结/391
复习题/392
概念自测：判断题/多选题/392
计算题/393
活动/393

6章 星系和暗物质：宇宙的大尺度结构/394
16.1 宇宙中的暗物质/395
16.1.1 星系质量/395
16.1.2 可见物质和暗晕/396
16.1.3 星系团内气体/397
16.2 星系碰撞/398
16.3 星系形成和演化/400
16.3.1 并合与兼并/400
16.3.2 演化和相互作用/401
16.3.3 建立哈勃序列/404
16.4 星系中的黑洞/404
16.4.1 黑洞质量/404
16.4.2 类星体时期/405
16.4.3 活动星系和正常星系/407
16.4.4 活动星系和科学方法/408
16.5 超大尺度上的宇宙/409
16.5.1 星系团族/409
16.5.2 红移巡天/410
16.5.3 类星体吸收线/411
16.5.4 类星体“幻影”/413
16.5.5 暗物质成图/415
本章回顾/416
小结/416
复习题/417
概念自测：判断题/多选题/417
计算题/418
活动/418

7章 宇宙学：大爆炸和宇宙的命运/419
17.1 优选尺度上的宇宙/420
17.2 膨胀宇宙/421
17.2.1 奥伯斯佯谬/421
17.2.2 宇宙的诞生/422
17.2.3 大爆炸的位置/422
17.2.4 宇宙学红移/423
17.3 宇宙动力学和空间几何/423
17.3.1 两种未来/423
17.3.2 宇宙的形状/425
17.4 宇宙的命运/425
17.4.1 宇宙的密度/426
17.4.2 宇宙加速/426
17.4.3 暗能量/427
17.4.4 宇宙的组成/429
17.4.5 宇宙的年龄/429
17.5 早期的宇宙/430
17.5.1 宇宙微波背景/431
17.5.2 宇宙中的辐射/432
17.6 原子核和原子的形成/432
17.6.1 氦的形成/433
17.6.2 核合成和宇宙的组成/433
17.6.3 原子的形成/434
17.7 宇宙膨胀/434
17.7.1 视界和平直性问题/434
17.7.2 暴胀时期/435
17.7.3 暴胀对宇宙的影响/436
17.8 宇宙中大尺度结构的形成/437
本章回顾/440
小结/440
复习题/440
概念自测：判断题/多选题/441
计算题/441
活动/442

8章 宇宙中的生命：我们是否孤单/443
18.1 宇宙的演化/444
18.1.1 宇宙中的生命/444
18.1.2 地球上的生命/445
18.1.3 星际起源/446
18.1.4 多样性和文化/447
18.2 太阳系中的生命/448
18.2.1 我们所知的生命/448
18.2.2 环境中的生命/449
18.3 银河系中的智慧生命/450
18.3.1 德雷克方程/450
18.3.2 银河系寿命期间恒星形成的平均速率/451
18.3.3 具有行星系统的恒星的比例/451
18.3.4 行星系统中宜居行星的平均数量/451
18.3.5 出现生命的宜居行星的比例/453
18.3.6 出现智慧生命的宜居行星的比例/453
18.3.7 出现开发和利用技术的智慧生命的行星的比例/453
18.3.8 技术文明的平均寿命/454
18.4 寻找外星人/454
18.4.1 认识我们的邻居/454
18.4.2 射电搜索/455
18.4.3 水洞/456
本章回顾/457
小结/457
复习题/457
概念自测：判断题/多选题/457
计算题/458
活动/458
附录A 科学记数法/460
附录B 天文测量/461
附录C 常用数据表/463
词汇表/466
作者介绍
孙艳春：北京师范大学天文系副教授，本科毕业于南京大学天文系，博士毕业于北京师范大学天文系。在北京师范大学天文系和物理系主讲“天文学导论”课程多年，是何香涛教授领队的全国天文类门重量精品课程“天文学导论”团队核心的主讲教师，重量精品资源共享网络教学建设者。曾获北京市高校青年教师教学基本功比赛理科三等奖，并两次作为团队主要成员获北京市高等教育教学成果二等奖。从事星系形成与演化和宇宙大尺度结构研究工作，主持和参加完成多项国家自然科学基金项目，主持完成MIT OCW 翻译项目Introduction to Astronomy。
序言