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第一章 太阳周围的天体 1

第一节 静悄悄的月球 1

一、月球的不平凡起源 1

二、月球的盈亏及其运动 4

三、潮起潮落现象 6

四、荒凉的月面 9

五、月球内部的分层结构 11

六、月球演化简史 12

七、重返月球，建设“广寒宫” 14

第二节 离太阳最近的行星 19

一、酷似月球的行星 19

二、奇特的水星年和水星日 21

三、水星的磁场 22

第三节 离地球最近的行星 23

一、天上的“炼狱” 23

二、金星命运多舛的原因 26

三、金星表面 28

第四节 人类最关注的行星 29

一、人类对火星表面的观测 29

二、火星表面缺水的原因 31

三、探索地外生命的首选目标 33

四、人类攀登火星的计划 35

第五节 行星“巨人” 37

一、液体巨星 38

二、木星大红斑 40

三、木星的卫星家族和木星环 43

第六节 美丽的行星 49

一、奇妙的光环 49

二、庞大约土卫家族 52

第七节 两颗相似的外行星 54

一、奇特的天王星 54

二、“笔尖底下发现的行星” 56

第八节 未知数最多的行星 58

一、与众不同的运行 58

二、双行星系统 60

三、存在第X行星吗? 61

第九节 行星“侏儒” 62

一、小行星的分布 64

二、特殊类型的小行星 67

第十节 宇宙雪球 69

一、彗星轨道 70

二、彗星物质 71

三、彗星形态 74

四、彗星结局 76

五、彗星起源 77

六、彗木相撞 79

第十一节 太阳系中的最小天体 88

一、流星和流星余迹 88

二、太阳系的考古标本——陨石 90

第十二节 太阳系的起源 93

一、康德-拉普拉斯星云说 94

二、灾变假说 95

三、近代星云说 96

第十三节 地外行星系及地外智慧生物的探索 101

一、地外行星系的探索 101

二、地外智慧生物的探索 103

第二章 恒星世界 108

第一节 太阳结构剖析 108

一、太阳内部结构 109

二、太阳大气 110

第二节 太阳中微子疑难 117

一、标准太阳模型 117

二、太阳中微子失踪案 120

第三节 新兴的日震学 124

一、太阳振荡 125

二、太阳内部的转动 127

第四节 太阳黑子研究的回顾与展望 128

一、太阳黑子概况 128

二、黑子的变化规律 133

三、太阳黑子磁场模型 136

第五节 今日对日珥的认识 138

第六节 太阳研究的热点——耀斑 139

一、什么是耀斑 140

二、耀斑对地球的影响 141

三、耀斑机制的探索 146

第七节 太阳风及其所到之处 149

一、两种太阳风 149

二、行星际磁场 151

三、行星磁层 155

四、日球层 159

第八节 星星的认识 160

一、天体在天球上的视位置 160

二、星图和星座 163

三、地球的进动 166

第九节 恒星的运动 167

一、恒星视向运动 167

二、恒星切向运动 169

第十节 恒星距离的直接测量 170

第十一节 恒星的亮度和光度 173

第十二节 恒星的表面温度 175

一、“无字天书” 176

二、恒星光谱分类 178

第十三节 观测宇宙的窗口 181

一、射电窗口的发现 182

二、射电观测技术的突破及展望 183

三、光学望远镜的新进展 189

第十四节 量天尺 194

一、长周期造父变星 195

二、短周期造父变星 196

三、脉动变星的探索 197

第十五节 恒星的诞生 199

一、恒星的孕育过程 199

二、恒星的诞生 201

三、原恒星的观测 202

四、原恒星的演化 204

第十六节 主序星 206

一、主序星的基本性质 206

二、赫罗图 209

三、星团的年龄 210

第十七节 红巨星 211

一、2.2～8M_日中等质量恒星的演化 212

二、o.5～2.2M_日小质量恒星的演化 215

第十八节 白矮星 217

一、白矮星的形成 218

二、白矮星的性质 220

三、白矮星的质量上限 221

四、太阳系的未来 222

第十九节 新星 223

一、双星系统 223

二、造成灾难的伙伴 224

三、天鹅座新星1974V的毁灭 225

第二十节 超新星 226

一、超新星爆发机制 228

二、超新星的观测近况 233

第二十一节 脉冲星 235

一、脉冲星是什么天体? 237

二、脉冲星发出脉冲辐射的机制 238

三、毫秒级脉冲星之谜 243

四、中子星的奇特结构 246

第二十二节 元素的烹制 249

一、元素的宇宙丰度 249

二、重离子热核反应及热动平衡过程 251

三、俘获中子过程 252

第二十三节 最神秘的天体——黑洞 256

一、存在黑洞的科学预见 257

二、黑洞的边界 259

三、黑洞附近的时间迟滞 260

四、事件视界内时空互换 261

五、旋转黑洞 262

六、黑洞辐射 265

七、寻找黑洞 268

第三章 从星系到宇宙 272

第一节 银河系 272

一、银河系结构 273

二、银河系自转 275

三、银河系的旋臂结构 277

四、密度波理论大意 278

五、银河系起源 280

六、弥漫星云与星际分子 281

第二节 河外星系 283

一、星系的分类 283

二、星系演化之谜 284

第三节 活动星系 285

一、活动星系的特征 285

二、活动星系的种类 286

三、活动星系核的释能机制 287

四、引力透镜效应 289

第四节 Υ射线暴之访 290

第五节 未来的引力波天空 291

一、脉冲双星的发现 291

二、存在引力波的间接证据 292

三、引力波的性质 293

四、引力波的探测 294

第六节 古典宇宙学的终结和现代宇宙学的发端 295

一、古典宇宙学中的一个长期争论的问题 295

二、广义相对论的大意 296

三、广义相对论的天文验证 298

第七节 哈勃定律 301

一、哈勃定律的建立 302

二、哈勃常数的意义 303

三、哈勃常数的测定 305

第八节 弗里德曼宇宙模型 309

一、常曲率空间 309

二、弗里德曼宇宙模型 311

第九节 神秘的暗物质 314

一、存在暗物质的证据 314

二、暗物质为何物? 316

第十节 宇宙大爆炸模型 320

一、宇宙大爆炸的依据 320

二、宇宙大爆炸模型 321

三、研究宇宙演化的两个条件 323

第十—节 强子时代 324

第十二节 轻子时代 325

一、中微子脱耦 325

二、中子冻结及原初核合成 326

第十三节 辐射时代和原子时代 330

一、光子脱耦 330

二、宇宙背景辐射的发现及其早期测量 332

三、宇宙背景辐射的近代测量 335

四、宇宙线之谜 339

五、宇宙大尺度结构 341

第十四节 宇宙暴胀模型 347

一、宇宙大爆炸模型的困难 348

二、宇宙暴胀模型 351

三、宇宙暴胀模型的展望 361

第十五节 宇宙学研究的新进展 365

一、人择原理 365

二、宇宙学研究的新进展 367

第十六节 宇宙的量子创生 368