天文学与生活（原书第7版） 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

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。

第1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

第1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

第10章 恒星测量：巨星、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 巨星与矮星/254

10.5 赫罗图/255

10.5.1 主序/255

10.5.2 白矮星和红巨星区域/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

第11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

第12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——亚巨星到红巨星/293

12.2.2 阶段10——氦燃烧/294

12.2.3 阶段11——再次成为红巨星/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 超巨星的观测/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

第13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

第14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

第15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 距离阶梯的顶端/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

第16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

第17章 宇宙学：大爆炸和宇宙的命运/419

17.1 最大尺度上的宇宙/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

第18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 极端环境中的生命/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:(美) Eric Chaisson（艾瑞克.简森），Steve McMillan（史蒂夫.麦克米兰） 译者:孙艳春

Eric Chaisson: 哈佛大学天体物理学博士，曾任太空望远镜科学研究所高级科技人员，约翰?霍普金斯大学和塔夫茨大学教授。现任教于哈佛大学，并在哈佛大学史密斯天体物理中心从事研究工作。出版关于天文学的书籍12本，两次获美国文学奖，两次获美国物理研究奖，一次获哈佛大学Smith-Weld奖。发表论文200余篇，其中一些原创性论文为其赢得了哈佛大学天体物理B. J. Bok奖。

孙艳春: 北京师范大学副教授, 长期从事天文学教学与研究工作, 发表论文多篇, 出版专著1部, 译著多部, 曾多次获教学奖, 研究项目10多项.

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书籍介绍

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。