天文學(xué)與生活（原書第7版）

第1部分 基礎(chǔ)
第0章 天空巡禮：天文學(xué)基礎(chǔ)/2
0．1 如眼所見/3
0．1．1 我們?cè)诳臻g中的位置/3
0．1．2 天上的星座/3
0．1．3 天球/4
0．1．4 天球坐標(biāo)系/6
0．2 地球的軌道運(yùn)動(dòng)/6
0．2．1 天體的周日視運(yùn)動(dòng)/6
0．2．2 季節(jié)變化/7
0．2．3 長(zhǎng)期變化/9
0．3 月球的運(yùn)動(dòng)/10
0．3．1 月相/10
0．3．2 日食和月食/12
0．4 距離的測(cè)量/15
0．5 科學(xué)和科學(xué)方法/16
本章回顧/19
小結(jié)/19
復(fù)習(xí)題/20
概念自測(cè)：判斷題/多選題/20
計(jì)算題/20
活動(dòng)/21
第1章 哥白尼革命：現(xiàn)代科學(xué)的產(chǎn)生/22
1．1 行星的運(yùn)動(dòng)/23
1．1．1 天空中的流浪者/23
1．1．2 地心說宇宙模型/23
1．1．3 太陽(yáng)系的日心說模型/26
1．2 現(xiàn)代天文的產(chǎn)生/27
1．2．1 伽利略的歷史性觀測(cè)/28
1．2．2 哥白尼體系的優(yōu)勢(shì)/29
1．3 行星運(yùn)動(dòng)定律/29
1．3．1 第谷的復(fù)雜數(shù)據(jù)/30
1．3．2 開普勒定律/30
1．3．3 太陽(yáng)系的大小/32
1．4 牛頓定律/33
1．4．1 運(yùn)動(dòng)定律/33
1．4．2 引力/34
1．4．3 軌道運(yùn)動(dòng)/35
1．4．4 重新考慮開普勒定律/36
1．4．5 科學(xué)進(jìn)步的循環(huán)/37
本章回顧/38
小結(jié)/38
復(fù)習(xí)題/38
概念自測(cè)：判斷題/多選題/38
計(jì)算題/39
活動(dòng)/39
第2章 光和物質(zhì)：宇宙的內(nèi)部作用/40
2．1 來自空中的信息/41
2．1．1 光和輻射/41
2．1．2 波動(dòng)/42
2．2 波是什么/43
2．2．1 帶電粒子間的相互作用/44
2．2．2 電磁學(xué)/44
2．3 電磁波譜/45
2．3．1 可見光成分/45
2．3．2 輻射的整個(gè)范圍/46
2．4 熱輻射/47
2．4．1 黑體光譜/47
2．4．2 輻射定律/48
2．4．3 天文應(yīng)用/50
2．5 光譜儀/50
2．5．1 發(fā)射線/50
2．5．2 吸收線/52
2．5．3 天文應(yīng)用/53
2．6 譜線的形成/54
2．6．1 原子結(jié)構(gòu)/54
2．6．2 輻射粒子的本質(zhì)/55
2．6．3 氫的光譜/55
2．6．4 基爾霍夫定律的解釋/56
2．6．5 更復(fù)雜的光譜/57
2．7 多普勒效應(yīng)/58
2．8 譜線分析/59
本章回顧/60
小結(jié)/60
復(fù)習(xí)題/60
概念自測(cè)：判斷題/多選題/61
計(jì)算題/61
活動(dòng)/61
第3章 望遠(yuǎn)鏡：天文學(xué)的工具/62
3．1 光學(xué)望遠(yuǎn)鏡/63
3．1．1 反射式和折射式望遠(yuǎn)鏡/63
3．1．2 反射式望遠(yuǎn)鏡的分類/65
3．1．3 探測(cè)器和圖像處理/68
3．2 望遠(yuǎn)鏡大小/69
3．2．1 集光能力/69
3．2．2 分辨能力/71
3．3 高分辨率天文學(xué)/72
3．3．1 大氣模糊效應(yīng)/72
3．3．2 新型望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)/72
3．4 射電天文學(xué)/74
3．4．1 射電望遠(yuǎn)鏡基礎(chǔ)/74
3．4．2 射電天文學(xué)的價(jià)值/75
3．4．3 干涉測(cè)量法/76
3．5 空基天文學(xué)/78
3．5．1 紅外和紫外天文學(xué)/78
3．5．2 高能天文學(xué)/80
3．5．3 全波段覆蓋/82
本章回顧/83
小結(jié)/83
復(fù)習(xí)題/84
概念自測(cè)：判斷題/多選題/84
計(jì)算題/84
活動(dòng)/85
第2部分 我們的太陽(yáng)系
第4章 太陽(yáng)系：行星際物質(zhì)和行星的誕生/88
4．1 太陽(yáng)系簡(jiǎn)介/89
4．1．1 行星的性質(zhì)/89
4．1．2 類地行星和類木行星/91
4．1．3 太陽(yáng)系碎片/92
4．2 行星際物質(zhì)/92
4．2．1 小行星軌道/92
4．2．2 小行星的性質(zhì)/94
4．2．3 彗星/96
4．2．4 彗星軌道/99
4．2．5 流星體/100
4．3 太陽(yáng)系的形成/103
4．3．1 模型要求/104
4．3．2 星云收縮/105
4．3．3 行星形成/106
4．3．4 形成類木行星/108
4．3．5 太陽(yáng)系的分異/109
4．3．6 小行星和彗星/110
4．3．7 太陽(yáng)系的規(guī)則性和不規(guī)則性/111
4．4 系外行星/111
4．4．1 探測(cè)系外行星/111
4．4．2 系外行星的性質(zhì)/113
4．4．3 系外行星的組成/115
4．4．4 太陽(yáng)系不同尋常嗎/115
4．4．5 尋找地球類行星/116
本章回顧/117
小結(jié)/117
復(fù)習(xí)題/118
概念自測(cè)：判斷題/多選題/118
計(jì)算題/119
活動(dòng)/119
第5章 地球及其衛(wèi)星：我們的宇宙后院/120
5．1 地球和月球/121
5．1．1 物理性質(zhì)/121
5．1．2 整體結(jié)構(gòu)/122
5．2 潮汐/122
5．2．1 重力變形/122
5．2．2 潮汐鎖定/124
5．3 大氣層/125
5．3．1 地球的大氣/125
5．3．2 溫室效應(yīng)/127
5．3．3 月球空氣/128
5．4 地球和月球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)/130
5．4．1 地震學(xué)/130
5．4．2 地球內(nèi)部建模/130
5．4．3 分異/132
5．4．4 月球內(nèi)部/132
5．5 地球的表面活動(dòng)/133
5．5．1 大陸漂移說/133
5．5．2 是什么驅(qū)動(dòng)板塊運(yùn)動(dòng)/134
5．5．3 月球上的板塊構(gòu)造/136
5．6 月球的表面/136
5．6．1 大尺度特征/136
5．6．2 隕擊/137
5．6．3 月球侵蝕作用/139
5．7 磁層/139
5．7．1 地球的磁層/139
5．7．2 月球的磁場(chǎng)/141
5．8 地月系統(tǒng)的歷史/141
5．8．1 月球的形成/141
5．8．2 月球的演化/142
本章回顧/143
小結(jié)/143
復(fù)習(xí)題/144
概念自測(cè)：判斷題/多選題/144
計(jì)算題/145
活動(dòng)/145
第6章 類地行星：對(duì)比研究/146
6．1 軌道和物理性質(zhì)/147
6．2 自轉(zhuǎn)速率/148
6．2．1 水星奇特的自轉(zhuǎn)/148
6．2．2 金星和火星/149
6．3 大氣層/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 大比例尺地形圖/154
6．5．2 火山作用和隕擊/155
6．6 火星表面/157
6．6．1 大比例尺地形圖/158
6．6．2 火星上的火山活動(dòng)/160
6．6．3 火星上過去有水的證據(jù)/160
6．6．4 今天水在火星上的何處/162
6．6．5 火星著陸器的探索/164
6．7 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地質(zhì)歷史/167
6．7．1 水星/167
6．7．2 金星/168
6．7．3 火星/168
6．8 地球、金星和火星上的大氣演化/169
6．8．1 金星上失控的溫室效應(yīng)/169
6．8．2 火星大氣層的演化/170
本章回顧/171
小結(jié)/171
復(fù)習(xí)題/171
概念自測(cè)：判斷題/多選題/172
計(jì)算題/172
活動(dòng)/172
第7章 類木行星：太陽(yáng)系中的巨型天體/173
7．1 木星和土星的觀測(cè)/174
7．1．1 地球視角/174
7．1．2 空間探測(cè)器探索/175
7．2 天王星和海王星的發(fā)現(xiàn)/176
7．3 類木行星的體特性/178
7．3．1 物理性質(zhì)/179
7．3．2 自轉(zhuǎn)速率/180
7．4 木星的大氣/181
7．4．1 整體外觀和組成/181
7．4．2 大氣結(jié)構(gòu)/182
7．4．3 木星上的天氣/183
7．5 外層類木行星的大氣/184
7．5．1 土星大氣的組成/184
7．5．2 土星上的天氣/185
7．5．3 天王星和海王星的大氣成分/186
7．5．4 天王星和海王星上的天氣/186
7．6 類木行星的內(nèi)部/187
7．6．1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)/188
7．6．2 磁層/189
7．6．3 內(nèi)部加熱/190
本章回顧/192
小結(jié)/192
復(fù)習(xí)題/192
概念自測(cè)：判斷題/多選題/192
計(jì)算題/193
活動(dòng)/193
第8章 衛(wèi)星、環(huán)和類冥矮行星：巨人之間的小世界/194
8．1 木星的伽利略衛(wèi)星/195
8．1．1 “小太陽(yáng)系”/195
8．1．2 木衛(wèi)一：最活躍的衛(wèi)星/197
8．1．3 木衛(wèi)二：鎖定在冰中的液態(tài)水/198
8．1．4 木衛(wèi)三和木衛(wèi)四：異卵雙生/199
8．2 土星和海王星的大衛(wèi)星/200
8．2．1 土衛(wèi)六：帶有大氣的衛(wèi)星/201
8．2．2 海衛(wèi)一：從柯伊伯帶中俘獲/204
8．3 中型類木衛(wèi)星/204
8．4 行星環(huán)/207
8．4．1 土星的壯觀環(huán)系統(tǒng)/207
8．4．2 洛希極限/208
8．4．3 土星環(huán)的精細(xì)結(jié)構(gòu)/209
8．4．4 木星、天王星和海王星的環(huán)/211
8．4．5 行星環(huán)的形成/212
8．5 海王星之外/213
8．5．1 冥王星的發(fā)現(xiàn)/213
8．5．2 冥王星-冥衛(wèi)一系統(tǒng)/213
8．5．3 類冥矮行星和柯伊伯帶天體/215
本章回顧/216
小結(jié)/216
復(fù)習(xí)題/217
概念自測(cè)：判斷題/多選題/217
計(jì)算題/217
活動(dòng)/218
第3部分 恒星
第9章太陽(yáng)：我們的母恒星/222
9．1 太陽(yáng)/223
9．1．1 整體結(jié)構(gòu)/223
9．1．2 光度/224
9．2 太陽(yáng)內(nèi)部/224
9．2．1 太陽(yáng)結(jié)構(gòu)建模/225
9．2．2 能量輸送/226
9．2．3 太陽(yáng)對(duì)流的證據(jù)/228
9．3 太陽(yáng)的大氣層/228
9．3．1 色球?qū)?229
9．3．2 過渡區(qū)和日冕/230
9．3．3 太陽(yáng)風(fēng)/231
9．4 活躍的太陽(yáng)/231
9．4．1 太陽(yáng)黑子/231
9．4．2 太陽(yáng)的磁場(chǎng)/232
9．4．3 太陽(yáng)的活動(dòng)周期/233
9．4．4 活躍區(qū)域/235
9．4．5 X/射線下的太陽(yáng)/236
9．4．6 變化的日冕/237
9．5 太陽(yáng)的中心/237
9．5．1 核聚變/237
9．5．2 質(zhì)子-質(zhì)子鏈/238
9．5．3 太陽(yáng)中微子的觀測(cè)/240
本章回顧/241
小結(jié)/241
復(fù)習(xí)題/242
概念自測(cè)：判斷題/多選題/242
計(jì)算題/243
活動(dòng)/243
第10章 恒星測(cè)量：巨星、矮星和主序星/244
10．1 太陽(yáng)鄰域/245
10．1．1 恒星視差/245
10．1．2 離太陽(yáng)最近的恒星/246
10．1．3 恒星的運(yùn)動(dòng)/247
10．2 光度和視亮度/248
10．2．1 另一個(gè)平方反比定律/248
10．2．2 星等標(biāo)度/249
10．3 恒星的溫度/250
10．3．1 顏色和黑體曲線/250
10．3．2 恒星光譜/252
10．3．3 光譜分類/252
10．4 恒星的大小/253
10．4．1 直接測(cè)量和間接測(cè)量/253
10．4．2 巨星與矮星/254
10．5 赫羅圖/255
10．5．1 主序/255
10．5．2 白矮星和紅巨星區(qū)域/256
10．6 宇宙距離標(biāo)度的延伸/257
10．6．1 分光視差/258
10．6．2 光度分類/259
10．7 恒星的質(zhì)量/260
10．7．1 雙星系統(tǒng)/260
10．7．2 質(zhì)量的測(cè)定/261
10．7．3 質(zhì)量和恒星的其他性質(zhì)/261
本章回顧/263
小結(jié)/263
復(fù)習(xí)題/264
概念自測(cè)：判斷題/多選題/264
計(jì)算題/265
活動(dòng)/265
第11章 星際物質(zhì)：銀河系中恒星的形成/266
11．1 星際物質(zhì)/267
11．1．1 氣體和塵埃/267
11．1．2 星際物質(zhì)的密度和組成/269
11．2 恒星形成區(qū)域/270
11．3 暗黑塵埃云/273
11．3．1 可見光的遮擋/274
11．3．2 21厘米輻射/275
11．3．3 分子氣體/276
11．4 類日恒星的形成/277
11．4．1 引力和加熱/277
11．4．2 階段1――星云/278
11．4．3 階段2 和階段3――持續(xù)收縮的星云碎片/278
11．4．4 階段4――原恒星/279
11．4．5 階段5――星前演化/280
11．4．6 階段6 和階段7――新生恒星/282
11．5 其他質(zhì)量的恒星/282
11．5．1 零齡主序/282
11．5．2 “失敗”的恒星/283
11．6 星團(tuán)/284
11．6．1 星團(tuán)和星協(xié)/284
11．6．2 星團(tuán)和星云/286
本章回顧/287
小結(jié)/287
復(fù)習(xí)題/288
概念自測(cè)：判斷題/多選題/288
計(jì)算題/288
活動(dòng)/289
第12章 恒星演化：恒星的誕生與死亡/290
12．1 離開主序/291
12．1．1 恒星和科學(xué)方法/291
12．1．2 結(jié)構(gòu)變化/291
12．2 類日恒星的演化/292
12．2．1 階段8 和階段9――亞巨星到紅巨星/293
12．2．2 階段10――氦燃燒/294
12．2．3 階段11――再次成為紅巨星/295
12．3 低質(zhì)量恒星的死亡/296
12．3．1 階段12――行星狀星云/297
12．3．2 致密物質(zhì)/298
12．3．3 階段13――白矮星/298
12．3．4 新星/300
12．4 質(zhì)量大于太陽(yáng)的恒星的演化/301
12．4．1 重元素的形成/301
12．4．2 超巨星的觀測(cè)/302
12．4．3 演化結(jié)束/303
12．5 超新星爆發(fā)/304
12．5．1 新星和超新星/304
12．5．2 I/型和II/型超新星的解釋/305
12．5．3 超新星遺跡/306
12．5．4 重元素的形成/307
12．6 星團(tuán)中恒星演化的觀測(cè)/308
12．7 恒星演化的周期/312
本章回顧/314
小結(jié)/314
復(fù)習(xí)題/315
概念自測(cè)：判斷題/多選題/315
計(jì)算題/315
活動(dòng)/316
第13章 中子星和黑洞：物質(zhì)的奇異狀態(tài)/317
13．1 中子星/318
13．2 脈沖星/319
13．2．1 脈沖星模型/319
13．2．2 中子星和脈沖星/321
13．3 中子星雙星/322
13．3．1 X射線源/322
13．3．2 毫秒脈沖星/323
13．3．3 脈沖星行星/324
13．4 γ射線暴/325
13．4．1 距離和光度/325
13．4．2 爆發(fā)的原因/327
13．5 黑洞/329
13．5．1 恒星演化的最后階段/329
13．5．2 逃逸速度/329
13．5．3 視界/330
13．6 愛因斯坦的相對(duì)論/330
13．6．1 狹義相對(duì)論/331
13．6．2 廣義相對(duì)論/333
13．6．3 空間彎曲和黑洞/334
13．7 黑洞附近的太空旅行/336
13．7．1 潮汐力/336
13．7．2 靠近視界/336
13．7．3 黑洞深處/338
13．8 黑洞的觀測(cè)證據(jù)/338
13．8．1 雙星系統(tǒng)中的黑洞/338
13．8．2 星系中的黑洞/339
13．8．3 黑洞確實(shí)存在嗎/340
本章回顧/341
小結(jié)/341
復(fù)習(xí)題/341
概念自測(cè)：判斷題/多選題/341
計(jì)算題/342
活動(dòng)/342
第4部分 星系與宇宙
第14章 銀河系：太空中的旋渦星系/346
14．1 銀河系/347
14．2 測(cè)量銀河系/349
14．2．1 恒星計(jì)數(shù)/349
14．2．2 變星的觀測(cè)/349
14．2．3 一種新標(biāo)尺/350
14．2．4 銀河系的大小與形狀/351
14．3 星系結(jié)構(gòu)/352
14．3．1 銀河系成圖/353
14．3．2 星族/354
14．3．3 軌道運(yùn)動(dòng)/354
14．4 銀河系的形成/355
14．5 銀河系旋臂/357
14．6 銀河系的質(zhì)量/361
14．6．1 暗物質(zhì)/361
14．6．2 恒星暗物質(zhì)的搜索/362
14．7 銀河系中心/363
14．7．1 銀河系中的活動(dòng)/363
14．7．2 中心黑洞/365
本章回顧/367
小結(jié)/367
復(fù)習(xí)題/367
概念自測(cè)：判斷題/多選題/367
計(jì)算題/368
活動(dòng)/368
第15章 正常星系和活動(dòng)星系：宇宙的基石/369
15．1 哈勃的星系分類/370
15．1．1 旋渦星系/371
15．1．2 橢圓星系/372
15．1．3 不規(guī)則星系/373
15．1．4 哈勃序列/375
15．2 星系在空間中的分布/375
15．2．1 擴(kuò)展距離尺度/376
15．2．2 星系團(tuán)/377
15．3 哈勃定律/378
15．3．1 宇宙退行/378
15．3．2 哈勃常數(shù)/380
15．3．3 距離階梯的頂端/380
15．4 活動(dòng)星系核/381
15．4．1 星系輻射/381
15．4．2 賽弗特星系/382
15．4．3 射電星系/383
15．4．4 類星體/386
15．5 活動(dòng)星系的中央引擎/388
15．5．1 能量產(chǎn)生/388
15．5．2 能量發(fā)射/390
本章回顧/391
小結(jié)/391
復(fù)習(xí)題/392
概念自測(cè)：判斷題/多選題/392
計(jì)算題/393
活動(dòng)/393
第16章 星系和暗物質(zhì)：宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)/394
16．1 宇宙中的暗物質(zhì)/395
16．1．1 星系質(zhì)量/395
16．1．2 可見物質(zhì)和暗暈/396
16．1．3 星系團(tuán)內(nèi)氣體/397
16．2 星系碰撞/398
16．3 星系形成和演化/400
16．3．1 并合與兼并/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 黑洞質(zhì)量/404
16．4．2 類星體時(shí)期/405
16．4．3 活動(dòng)星系和正常星系/407
16．4．4 活動(dòng)星系和科學(xué)方法/408
16．5 超大尺度上的宇宙/409
16．5．1 星系團(tuán)族/409
16．5．2 紅移巡天/410
16．5．3 類星體吸收線/411
16．5．4 類星體“幻影”/413
16．5．5 暗物質(zhì)成圖/415
本章回顧/416
小結(jié)/416
復(fù)習(xí)題/417
概念自測(cè)：判斷題/多選題/417
計(jì)算題/418
活動(dòng)/418
第17章 宇宙學(xué)：大爆炸和宇宙的命運(yùn)/419
17．1 最大尺度上的宇宙/420
17．2 膨脹宇宙/421
17．2．1 奧伯斯佯謬/421
17．2．2 宇宙的誕生/422
17．2．3 大爆炸的位置/422
17．2．4 宇宙學(xué)紅移/423
17．3 宇宙動(dòng)力學(xué)和空間幾何/423
17．3．1 兩種未來/423
17．3．2 宇宙的形狀/425
17．4 宇宙的命運(yùn)/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 宇宙的組成/429
17．4．5 宇宙的年齡/429
17．5 早期的宇宙/430
17．5．1 宇宙微波背景/431
17．5．2 宇宙中的輻射/432
17．6 原子核和原子的形成/432
17．6．1 氦的形成/433
17．6．2 核合成和宇宙的組成/433
17．6．3 原子的形成/434
17．7 宇宙膨脹/434
17．7．1 視界和平直性問題/434
17．7．2 暴脹時(shí)期/435
17．7．3 暴脹對(duì)宇宙的影響/436
17．8 宇宙中大尺度結(jié)構(gòu)的形成/437
本章回顧/440
小結(jié)/440
復(fù)習(xí)題/440
概念自測(cè)：判斷題/多選題/441
計(jì)算題/441
活動(dòng)/442
第18章 宇宙中的生命：我們是否孤單/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 星際起源/446
18．1．4 多樣性和文化/447
18．2 太陽(yáng)系中的生命/448
18．2．1 我們所知的生命/448
18．2．2 極端環(huán)境中的生命/449
18．3 銀河系中的智慧生命/450
18．3．1 德雷克方程/450
18．3．2 銀河系壽命期間恒星形成的平均速率/451
18．3．3 具有行星系統(tǒng)的恒星的比例/451
18．3．4 行星系統(tǒng)中宜居行星的平均數(shù)量/451
18．3．5 出現(xiàn)生命的宜居行星的比例/453
18．3．6 出現(xiàn)智慧生命的宜居行星的比例/453
18．3．7 出現(xiàn)開發(fā)和利用技術(shù)的智慧生命的行星的比例/453
18．3．8 技術(shù)文明的平均壽命/454
18．4 尋找外星人/454
18．4．1 認(rèn)識(shí)我們的鄰居/454
18．4．2 射電搜索/455
18．4．3 水洞/456
本章回顧/457
小結(jié)/457
復(fù)習(xí)題/457
概念自測(cè)：判斷題/多選題/457
計(jì)算題/458
活動(dòng)/458
附錄A 科學(xué)記數(shù)法/460
附錄B 天文測(cè)量/461
附錄C 常用數(shù)據(jù)表/463
詞匯表/466