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2007-9-26

关于《理论天体物理》

归档于: 本站杂记, 站内随笔 @ 10:58 pm

最近开始啃Thanu Padmanabhan的三卷本《理论天体物理》(Theoretical Astrophysics)。也许刚刚读完第一章,我还没有资格去评论这样的一套大部头著作。不过由于第一印象深刻,还是略略评一评吧。

作者在前言中的口气很大,大有打算和朗道的10册理论物理比肩的架势,有那么一种不外露的张狂。他宣称,当下虽然天体物理学发展迅速,各种著作也层出不穷,但鲜少有类似朗道物理那样的从书,能对天体物理作个全局性的介绍。由于不同的作者有不同的风格和观点,众多书刊往往让学生无所适从。而他希望自己的这套教材能弥补这一缺陷。要知道,这套书出版时,Padmanabhan只是40岁出头而已。

第一册是天文学基础理论的全局性介绍,第二册主要讲恒星和恒星系统,第三册是星系宇宙。书很厚很重,每册都有600页左右。当然原书价钱也不便宜,Amazon上每册都要卖到四、五十刀,我是只能借图书馆的藏书来解馋了。

第一册的切入点很特别,是从量纲和量级的角度看天体物理现象。虽说本人是天文专业科班出身,但不得不说的是,本科前三年基本就没有太多考虑过这些问题,直到大四才如梦初醒。这次正好用这书来补补课。

说实话,这一章读起来颇为费力,算是给我来了个下马威。因为相当多的推导都是比较需要技巧的,自己重推一遍不能算很容易。当然,也只有这样才能凭借简简单单的几个基本物理常数和原理从亚原子现象折腾到整个宇宙。由此也可推测,Padmanabhan的理论功底想必是相当的强悍。

讨论过程所需的基础是四大力学的基本原理和公式,先是基本粒子的能量量级,反复出现的概念是Bohr半径、精细结构常数、Compton波长,后来再加上Fermi能。然后讨论辐射,当然离不开能量的变化,也少不了种种截面的估算。之后是引力主导的大尺度现象,讨论行星、恒星和星系存在的可能性,还有恒星演化末期的产物。最后把整个辐射谱综述一遍。虽然过程看起来比较粗糙,结果也不甚精确,但至少量级是不错的。

看完第一章之后那才叫一个豁然开朗。跟着作者的思路一路走下来,不觉中已经纵览了整个宇宙。虽然刚开始时不大适应推导的一些技巧,但习惯之后却是酣畅无比,所以本人对这书的第一印象非常好。毕竟已经很少有过这样的阅读体验了,别人所谓的物理之美,也许就是指的这一点吧……

第一册后面的内容是理论物理的简要介绍,分析力学、电动力学、光学、辐射理论、统计物理、核物理、流体力学、等离子体、狭义与广义相对论、光谱学,无所不包。粗粗翻看一下,知识点很密集,读起来应该不会轻松,但原先也接触过相当一部分,等到读这一部分的时候,也不妨当作是复习了。

第二册的内容与这学期的课程有关,打算一、二册并行阅读。可能是因为内容比较专业的缘故,Amazon上对这套书的评论很少,仅有的书评认为,书虽好,但内容过于集中,难以让初学者理解。其他的毛刺包括符号指代的前后不一致、索引不尽人意等。gerry也说过,他有些合不上Padmanabhan论文的思路,至于这套教材行文风格是否和论文一致就不清楚了。这些东西,到时候再慢慢体会吧,也许是个见仁见智的问题。

顺便去作者的主页逛了逛,此君确实算是牛人一个,主攻宇宙学和量子引力,文章无数,获奖无数。前一阵gerry还和我讲了他们那边的某人和Padmanabhan打交道的事情。不过本人实在是不理解页眉那句话外加首页的小故事有什么含义,到底是自嘲还是在讽刺别人呢……

BTW,这学期正在上的恒星结构与演化课程也是以量纲分析开场的,内容的主线应该是从Padmanabhan的书中参考了不少。这一番折腾,胜过多少习题啊!

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