01 / 導讀
導讀
引用
Binney, J. (2016). Astrophysics: A Very Short Introduction. Oxford University Press.
章節概要
本書包括前言、八章、延伸閱讀和索引，約160頁（各處列出的頁數在144到176之間）。出版社把它描述為一本清晰而嚴謹的入門書，面向想接觸含有一些數學的概念性論述的讀者。書中宣告的方法是把基本原理，即能量、質量和動量，連同相對論與量子力學，應用到從高速自轉的毫秒脈衝星到巨大旋渦星系碰撞等種種現象上。下列章節標題出自出版社；描述不超出標題和出版社介紹所能支援的範圍。
第1章：大觀念
開篇一章介紹全書所依靠的主要觀念。鑑於出版社強調能量、質量、動量、相對論和量子力學，這裡是彙集後面各章所應用的物理學的地方。
第2章：恆星之間的氣體
講星際氣體，出版社在列舉理解物件時，把它與行星系統、恆星和星系並列。
第3章：恆星
恆星的結構與演化，是這門學科的核心物件。出版社提到超新星是書中介紹其物理的現象之一。
第4章：吸積
出版社特別指出，書中介紹吸積盤和噴流的物理；本章專講吸積。
第5章：行星系統
行星系統的結構與演化，出版社介紹中把它列為天體物理學要理解的物件之一。
第6章：相對論天體物理
據出版社介紹，本書簡明地敘述了狹義和廣義相對論在天體物理中的應用，本章就是應用相對論的地方。簡介中提到的毫秒脈衝星就屬於這一領域。
第7章：星系
講星系，按出版社的說法包括巨大旋渦星系的碰撞。星系動力學是作者本人的研究專長。
第8章：大圖景
從標題看，最後一章退後一步，看整體圖景；出版社把整個宇宙也算在天體物理學的範圍之內。
核心概念
第1–3章：原理、星際氣體與恆星
- 能量、質量和動量：出版社指出的全書基礎的基本原理。
- 星際氣體：第2章的主題。
- 恆星：第3章。
第4–8章：吸積、相對論、星系與宇宙
- 吸積盤與噴流：第4章。
- 相對論在天體物理中的應用：第6章。
- 星系碰撞：第7章。
評析
優點
- 以物理為先。 出版社說本書是把一小套原理應用到範圍很廣的天體上，因此它解釋事物為什麼如此表現，而不是羅列目錄。
- 作者具有研究實力。 作者是皇家學會會員，牛津大學魯道夫·派爾斯理論物理中心的負責人，專長是星系動力學。
- 覆蓋緊湊。 八章在一本小冊子裡從星際介質講到宇宙，並附有延伸閱讀，指出下一步。
- 定位高於純描述性的介紹。 出版社說，它面向那些想要初試含有一些數學的概念性論述的讀者。
侷限
- 書中有數學。 與叢書中最淺的幾種不同，出版社明言論述涉及一些數學，因此頁面後設資料中「方程保持在最低限度」的說法應當謹慎看待。
- 篇幅有意短小。 約160頁無法構成系統的課程。目錄顯示，大尺度圖景只有最後一章，也沒有關於觀測技術的章節，所以想了解這兩方面的讀者需要另找書。
- 獨立評價很少。 沒有找到期刊書評，所以關於讀者體驗的說法依據的是出版社介紹和作者背景。
在課程中的定位
Binney 的書介於開放的描述性概覽與教科書之間。OpenStax 的 Astronomy 2e 是數學很少的廣泛入門課程，起步更平緩。Maoz 的 Astrophysics in a Nutshell 是一學期的高年級教材，用數量級估算推導主要結果；Carroll 與 Ostlie 的 An Introduction to Modern Astrophysics 是以微積分為基礎的綜合教材兼參考書。
Liddle 的 An Introduction to Modern Cosmology 講的是 Binney 在最後一章中簡要處理的宇宙學一面；Dodelson 與 Schmidt 的 Modern Cosmology 是研究生教材。在這些書之間做選擇之前，Binney 是獲得這門學科物理圖景最快的途徑。
如何使用本書
頁面後設資料把中學物理列為唯一的先修要求。熟悉基礎力學、引力和能量的讀者收穫最大。
實用的安排：
- 從頭讀到尾。 八章都很短，從星際氣體開始，經恆星、吸積一直排到星系。
- 在第3、4、6章停下來。 這幾章把全書的核心物理觀念應用於恆星、吸積和相對論性天體，是為 Maoz 這樣的教科書所做的最好準備。
- 整理一份量的清單。 全書的方法建立在能量、質量和動量上，要記下每一章如何使用它們；從恆星到星系，同樣的幾個觀念反覆出現。
- 結合觀測。 把每章講到的天體與入門教材中的影像或資料對照，把物理與天文學家所見聯絡起來。
- 使用延伸閱讀。 按書末作者的指引，進入下一個層次。