现代天文学：从入门到精通

《现代天文学：从入门到精通》

目录

​​第一部分 天文学基础篇​

第一章​​ 天文学导论与历史脉络​​

• ​​1.1 天文学发展简史​​
  • 古代观星术与早期宇宙观（巴比伦、中国、希腊）
  • 哥白尼革命与近代天文学体系建立
  • 20世纪重大突破：哈勃定律、大爆炸理论、暗物质发现
• ​​1.2 天文学核心概念框架​​
  • 宇宙尺度与天体分类（恒星、行星、星系、星云）
  • 光度系统与星等标度（视星等、绝对星等、颜色指数）
  • 坐标系基础（地平坐标系、赤道坐标系、黄道坐标系）

​​第二章​​ 天球系统与时空基准​​

• ​​2.1 天球坐标系与天体运动​​
  • 天球周日运动与周年运动（地球自转与公转的视效应）
  • 黄道与分至点（春分点、秋分点、夏至点、冬至点）
• ​​2.2 时间与历法系统​​
  • 恒星时、太阳时与世界时
  • 阴历、阳历与阴阳历的历法设计原理

​第三章​​ 天文观测技术基础​​

• ​​3.1 光学望远镜原理与操作​​
  • 折射式/反射式望远镜结构与光路
  • 望远镜性能参数（口径、焦距、分辨率）
• ​​3.2 基础观测实践​​
  • 太阳黑子记录与月相观测
  • 行星轨道追踪与星图使用

​​第四章​​ 太阳系与恒星入门​​

• ​​4.1 太阳系天体动力学​​
  • 开普勒行星运动三定律
  • 类地行星与类木行星的对比（密度、大气、磁场）
• ​​4.2 恒星基础物理​​
  • 赫罗图与恒星分类（主序星、巨星、白矮星）
  • 恒星能源机制（核聚变与质子-质子链反应）

​​第二部分 进阶篇​

​​第五章​​ 天体物理核心理论深化​​

• ​​5.1 恒星结构与演化模型​​
  • 恒星内部结构（核心、辐射层、对流层）
  • 超新星爆发类型与中子星形成条件（Ia型、II型）
• ​​5.2 星系动力学与暗物质​​
  • 旋臂密度波理论与暗物质晕分布
  • 星系合并数值模拟（N体模拟与流体动力学耦合）

​​第六章​​ 现代观测技术专题​​

• ​​6.1 空间天文技术​​
  • X射线望远镜设计（聚焦光学与光子计数技术）
  • 系外行星凌星法与透射光谱分析
• ​​6.2 射电干涉测量​​
  • 甚长基线干涉（VLBI）原理与脉冲星计时阵列

​​第七章​​ 行星科学与宇宙化学​​

• ​​7.1 太阳系探测技术​​
  • 火星地质年代学与冰下海洋声呐建模
  • 小行星采样返回任务（隼鸟号、OSIRIS-REx）
• ​​7.2 系外行星系统​​
  • 宜居带行星筛选与潮汐锁定效应

​​第三部分 高阶篇​

​​第八章​​ 宇宙学与早期宇宙​​

• ​​8.1 大爆炸理论与宇宙微波背景​​
  • 原初核合成与轻元素丰度预测
  • CMB极化测量与宇宙再电离探测
• ​​8.2 大尺度结构与暗能量​​
  • 重子声学振荡与宇宙纤维网模拟
  • 暗能量状态方程与宇宙加速膨胀

​​第九章​​ 高能天体物理前沿​​

• ​​9.1 活动星系核与喷流机制​​
  • 相对论性喷流的磁流体力学模型
  • 耀变体与射电星系的多波段观测
• ​​9.2 极端天体现象​​
  • 伽马射线暴多信使探测（引力波与电磁对应体）

​​第十章​​ 天文交叉技术与创新​​

• ​​10.1 天文仪器研发​​
  • 低温探测器阵列与光子计数CCD优化
  • 空间望远镜热控系统与抗辐射设计
• ​​10.2 数值模拟与人工智能​​
  • 宇宙学N体模拟代码优化（GADGET、ENZO）
  • 机器学习辅助天体分类（卷积神经网络应用）

​​第四部分 应用与拓展篇​

​​第十一章​​ 天文学应用领域​​

• ​​11.1 时域天文与实时预警​​
  • 瞬变源快速定位（引力波事件电磁对应体搜寻）
• ​​11.2 天文大数据处理​​
  • 图像重建算法（压缩感知与深度学习）
  • 虚拟天文台数据融合（多波段联合分析）

​​第十二章​​ 交叉学科合作​​

• ​​12.1 天文与航天工程​​
  • 深空探测器轨道设计与导航（引力弹弓效应）
• ​​12.2 天文与地球科学​​
  • 宇宙射线对地球气候的影响