天体物理流体动力学基础
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更新于2024-08-02
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"Principles of Astrophysical Fluid Dynamics" 是一本专门为第三年大学学生编写的教材,涵盖了天体物理流体力学的基本原理和方法。这本书旨在介绍处理天体物理学中高度压缩流体所需的概念和技巧,同时也可以作为高级本科和研究生的参考书。作者们在书中通过基本方程的推导,辅以直观的理解性文字,强调了依赖流体力学过程的可观测天文现象。书中包含超过50个练习题,适用于剑桥大学天体物理学最后一年的本科生和刚开始的研究生。
**流体力学基础**
流体力学是研究流体及其运动规律的科学,它在理解宇宙中的许多基本过程中起着至关重要的作用。天体物理流体力学特别关注的是在极端条件下,如高密度、高速度或强重力环境下的流体行为。这本书从基础出发,介绍了流体动力学的关键方程,包括牛顿第二定律、连续性方程、纳维-斯托克斯方程以及能量方程。
**天体物理应用**
在天文学中,流体力学的应用广泛,例如:
1. **恒星结构**:流体动力学帮助我们理解恒星内部的压力平衡、温度分布以及核反应如何维持其稳定性。
2. **超新星爆炸波**:当恒星死亡并爆炸时,产生的冲击波是流体动力学研究的重要对象,这些爆炸对星系内的元素分布有深远影响。
3. **吸积盘**:行星、恒星或黑洞周围的吸积盘,其物质如何在重力作用下向中心物体移动,也是流体力学研究的重点。
**教学方法与受众**
本书基于剑桥大学多年的课程经验编写,适合有基础物理学背景的学生学习。作者通过解释和推导基本方程,同时提供直观的解释,使学生能够更好地理解和应用这些概念。此外,大量的习题设计有助于巩固学生的理论知识,并提升他们解决实际问题的能力。
**作者背景**
作者Cathie Clarke是剑桥大学的理论天体物理学教授,并在克莱尔学院担任天体物理学的研究主任。她开发了这个天体物理流体力学课程,旨在提供一个全面的教育框架,让学生能够深入理解和应用流体力学原理到天文学的实际问题中。
《天体物理流体力学原理》不仅是一本深入浅出的教学书籍,也是研究天体物理现象的宝贵参考资料,它连接了理论与观测,为理解宇宙提供了强大的工具。
2014-12-13 上传
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znithy
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