中外物理学精品书系·引进系列（14）·等离子体天体物理学（第2部分）：重联与耀斑（影印版） [Plasma Astrophysics,Part 2:Reconnection and Flares] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[俄] 索莫夫（B.V.Somov） 著

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• 空间物理学
• 太阳物理学
• 磁重联
• 耀斑
• 学术著作
• 引进图书
• 影印版

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301215579

版次：1

商品编码：11163536

包装：平装

丛书名： 中外物理学精品书系.引进系统

外文名称：Plasma Astrophysics,Part 2:Reconnection and Flares

开本：16开

出版时间：2012-12-01

用纸：胶版纸

页数：413#

内容简介

为有力推动我国物理学研究、加快相关学科的建设与发展，特别是展现近年来中国物理学者的研究水平和成果，北京大学出版社在国家出版基金的支持下推出了《中外物理学精品书系》，试图对以上难题进行大胆的尝试和探索。《中外物理学精品书系·引进系列（14）·等离子体天体物理学（第2部分）：重联与耀斑（影印版）》编委会集结了数十位来自内地和香港高校及科研院所的知名专家学者。他们都是目前该领域十分活跃的专家，确保了整套丛书的和前瞻性。
《中外物理学精品书系·引进系列（14）·等离子体天体物理学（第2部分）：重联与耀斑（影印版）》内容丰富，涵盖面广，可读性强，其中既有对我国传统物理学发展的梳理和总结，也有对正在蓬勃发展的物理学前沿的全面展示；既引进和介绍了世界物理学研究的发展动态，也面向国际主流领域传播中国物理的优秀专著。可以说，《中外物理学精品书系》力图完整呈现近现代世界和中国物理科学发展的全貌，是一部目前国内为数不多的兼具学术价值和阅读乐趣的经典物理丛书。
《中外物理学精品书系》另一个突出特点是，在把西方物理的精华要义“请进来”的同时，也将我国近现代物理的优秀成果“送出去”。物理学科在世界范围内的重要性不言而喻，引进和翻译世界物理的经典著作和前沿动态，可以满足当前国内物理教学和科研工作的迫切需求。另一方面，改革开放几十年来，我国的物理学研究取得了长足发展，一大批具有较高学术价值的著作相继问世。这套丛书首次将一些中国物理学者的优秀论著以英文版的形式直接推向国际相关研究的主流领域，使世界对中国物理学的过去和现状有更多的深人了解，不仅充分展示出中国物理学研究和积累的“硬实力”，也向世界主动传播我国科技文化领域不断创新的“软实力”，对全面提升中国科学、教育和文化领域的国际形象起到重要的促进作用。

内页插图

目录

1 Magnetic Reconnection
1.1 What is magnetic reconnection？
1.1.1 Neutral points of a magnetic field
1.1.2 Reconnection in vacuum
1.1.3 Reconnection in plasma
1.1.4 Three stages in the reconnection process
1.2 Acceleration in current layers why and how？
1.2.1 The origin of particle acceleration
1.2.2 Acceleration in a neutral current layer
1.3 Practice：Exercises and Answers

2 Reconnection in a Strong Magnetic Field
2.1 Small perturbations near a neutralline
2.1.1 Historical comments
2.1.2 Reconnection in a strong magnetic field
2.1.3 A linearized problem in ideal MHD
2.1.4 Converging waves and the cumulative effect
2.2 Large perturbations near the neutralline
2.2.1 Magnetic field line deformations
2.2.2 Plasma density variations
2.3 Dynamic dissipation of magnetic field
2.3.1 Conditions of appearance
2.3.2 The physical meaning of dynamic dissipation
2.4 Nonstationary analytical models of RCL
2.4.1 Self-similar 2D MHD solutions
2.4.2 Magnetic collapse at the zeroth point
2.4.3 From collisional to collisionless reconnection

3 Evidence of Reconnection in Solar Flares
3.1 The role of magnetic fields
3.1.1 Basic questions
3.1.2 Concept of magnetic reconnection
3.1.3 Some results of observations
3.2 Three-dimensional reconnection in fiares
3.2.1 Topological model of an active region
3.2.2 Topological portrait of an active region
3.2.3 Features of the fiare topological model
3.2.4 The S-like morphology and eruptive activity
3.3 A current layer as the source of energy
3.3.1 Pre-flare accumulation of energy
3.3.2 Flare energy release
3.3.3 The RCL as a part of an electric circuit
3.4 Reconnection in action
3.4.1 Solar flares of the Syrovatsky type
3.4.2 Sakao-type flares
3.4.3 New topologicalmodels
3.4.4 Reconnection between active regions

4 The Bastille Day 2000 Flare
4.1 Main observational properties
4.1.1 General characteristics of the flare
4.1.2 Overlay HXR images on magnetograms
4.1.3 Questions ofinterpretaion
4.1.4 Motion of the HXR kernels
4.1.5 Magnetic field evolution
4.1.6 The HXR kernels and field evolution
4.2 Simplified topological model
4.2.1 Photospheric field model. Topological portrait
4.2.2 Coronal field model. Separators
4.2.3 Chromospheric ribbons and kernels
4.2.4 Reconnected magnetic flux. Electric field
4.2.5 Discussion of topological model

5 Electric Currents Related to Reconnection
5.1 Magnetic reconnection in the corona
5.1.1 Plane reconnection model as a starting point
5.1.2 Three-component reconnection
5.2 Photospheric shear and coronal reconnection
5.2.1 Accumulation of magnetic energy
5.2.2 Flare energy release and CMEs
……
6 Models of Reconnecting Current Layers
7 Reconnection and Collapsing Traps in Solar Flares
8 Solar-type Flares in Laboratory and Space
9 Particle Acceleration in Current Layers
10 Structural Instability of Reconnecting Current Layers
11 Tearing Instability of Reconnecting Current Layers
12 Magnetic Reconnection and Turbulence
13 Reconnection in Weakly-Ionized Plasma
14 Magnetic Reconnection of Electric Currents

Epilogue
Appendix 1. Acronyms
Appendix 2. Notation
Appendix 3. Useful Formulae
Appendix 4. Constants
Bibliography
Index

前言/序言

中外物理学精品书系·引进系列（14）·等离子体天体物理学（第2部分）：重联与耀斑（影印版） 图书简介 本书是“中外物理学精品书系·引进系列”中的第14部著作，聚焦于现代天体物理学中一个至关重要且充满活力的前沿领域——等离子体天体物理学。作为该领域的经典教材和研究参考书的影印版，本书的第二部分，《重联与耀斑》，深入探讨了宇宙中最具爆炸性和能量释放现象的物理机制。 等离子体，作为物质的第四态，占据了宇宙中绝大多数可见物质的比例。恒星、星系际介质、星系团、活动星系核（AGN）、脉冲星以及太阳系内部等，无一不是在等离子体物理学的框架下运行的。理解这些极端天体环境中的能量如何被存储、传输和快速释放，是现代天体物理学试图回答的核心问题之一。本书的第二部分将焦点精确地对准了这种能量释放的“引爆点”——磁重联（Magnetic Reconnection）和由此引发的耀斑（Flares）现象。 磁重联被认为是宇宙中将磁能转化为动能、热能和辐射能的最主要过程。在磁场拓扑结构发生剧烈变化的区域，磁力线被迫断开并重新连接，瞬间释放出巨大的能量。本书系统地剖析了磁重联的理论基础、观测证据及其在不同天体环境中的具体表现形式。 本书的核心内容涵盖了以下几个关键方面： 第一部分：磁重联的基础理论与数值模拟 本书首先为读者构建了理解磁重联所需的理论基石。这包括对磁流体力学（MHD）的深入回顾，特别是在处理高磁场强度和非抗磁性等离子体时的局限性与修正模型。重点讲解了电阻性磁流体力学（如Sweet-Parker模型和Petschek模型）在描述宏观尺度重联过程中的应用与不足。 随后，作者详细介绍了无碰撞等离子体中的重联机制，这是理解太阳日冕和星际介质中快尺度、高效率重联的关键。内容涉及电子和离子的动力学效应，如电子惯性尺度效应、Hall效应在重联层中的作用，以及离子和电子尺度的分离如何影响能量转换的效率。 为了将理论与实际观测结果对接，本书投入了大量篇幅介绍数值模拟的最新进展。通过先进的MHD、Hall-MHD以及全PIC（粒子在网格中）模拟方法，本书展示了如何重现和分析重联过程中的电流片形成、加速区域的建立以及随后的等离子体喷流的产生。读者将了解到当前模拟中如何处理湍流、三维效应以及非线性演化等复杂问题。 第二部分：太阳系内的耀斑与能量释放 太阳是研究等离子体天体物理学的天然实验室。本书的第二部分将理论应用于太阳物理现象，特别是太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）。 详细分析了太阳耀斑的触发机制。这包括对活动区磁场结构的分析、磁力线扭曲与应变积累的过程，以及最终导致磁重联爆发的临界条件。通过对不同能级辐射（从射电波到X射线和伽马射线）的分析，本书阐释了耀斑中高能粒子加速的机制，例如弓激波加速和磁场重联加速的相对重要性。 此外，本书还探讨了与耀斑紧密相关的日冕物质抛射（CME）的驱动力。它如何与磁层中的磁重联过程耦合，以及如何将大量的磁能和等离子体抛射到太阳系空间，对地球空间环境造成影响。 第三部分：星系尺度上的磁重联与高能现象 本书的视野进一步扩展到星系尺度，探讨了磁重联在更广阔宇宙中的作用。 重点讨论了活动星系核（AGN）的喷流。这些由超大质量黑洞驱动的相对论性喷流，其能量传输和加速机制与磁场紧密相关。书中分析了喷流内部的磁场结构，以及在喷流头部和弯曲区域可能发生的磁重联事件如何解释观测到的伽马射线暴发和非热辐射。 此外，对于银河系中心的高能辐射以及星系团内的磁场重联在加热和加速星系团内等离子体方面的作用，本书也提供了深入的见解。理解这些宇宙尺度上的磁能存储和释放，对于构建完整的宇宙演化模型至关重要。 读者对象与价值 本书是等离子体天体物理学领域研究人员、博士生和高年级本科生的重要参考资料。它不仅提供了严谨的理论推导和最新的数值结果，更重要的是，它将复杂的理论物理工具与宇宙中最引人注目的能量释放事件——磁重联与耀斑——紧密联系起来。影印版的引入，保证了读者能够接触到原汁原味的国际前沿研究视角和深度。通过本书的学习，读者将能够更深刻地理解宇宙中能量流动的基本物理规律。

评分☆☆☆☆☆

对于物理学的爱好者而言，“精品书系”这几个字足以引起我的注意。而“引进系列”则表明了这本书籍的国际水准和学术价值。这本书的副标题“重联与耀斑”更是直接点明了其核心内容，这无疑是天体物理学中两个非常吸引人的现象。我一直对宇宙中发生的各种能量释放过程，特别是与磁场相关的剧烈活动，如恒星耀斑、黑洞吸积盘附近的喷流等，抱有极大的兴趣。等离子体作为宇宙中最普遍的物质形态，在这些过程中扮演着至关重要的角色。我非常希望通过阅读这本书，能够更深入地理解等离子体在磁场重联中的动力学行为，以及这些过程如何导致耀斑等剧烈现象的发生。这本书的出现，为我提供了一个绝佳的机会，去接触和学习国际上在这一领域最前沿的研究成果，拓展我对宇宙现象的认知深度和广度。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的标题“等离子体天体物理学（第2部分）：重联与耀斑”来看，它似乎是一部更具专业性和深度性的著作，而非入门科普。我个人对宇宙中的能量传递和粒子加速机制非常着迷，而磁场重联恰恰是解释这些现象的关键物理过程之一。太阳耀斑和日冕物质抛射，这些发生在离我们最近的恒星上的剧烈活动，其能量来源和触发机制，很大程度上都与等离子体中的磁场重联有关。因此，我非常期待通过这本书，能够深入了解等离子体在这些过程中扮演的具体角色，以及相关的理论模型和观测证据。它会不会涉及复杂的数学推导和物理方程？我想这应该是肯定的，这也是专业书籍的特点。即使我无法完全消化所有的理论细节，但能够一窥最前沿的学术思想，理解研究人员是如何思考和解决这些复杂问题的，就已经非常有价值了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量确实相当不错，厚重的纸张和清晰的排版，即便经过影印，也最大限度地保留了原文的质感。拿到手里沉甸甸的，就知道里面必然是干货满满。我一直对天体物理领域中的一些宏大现象，比如恒星的活动、星系的演化等，抱有浓厚的兴趣，而“等离子体天体物理学”这个名字本身就带有一种神秘而强大的吸引力，它触及了宇宙中最普遍但又最难以捉摸的物质形态。了解到这套书是“中外物理学精品书系·引进系列”，并且是影印版，我更加确信它所承载的是经过时间检验的、在国际学术界具有重要影响力的内容。虽然我不是专业研究人员，但仅从书名就能感受到其严谨性和深度。尤其是“重联与耀斑”这两个关键词，立刻联想到太阳上那些壮观的日冕物质抛射和强烈的X射线爆发，这背后隐藏着怎样的物理机制？等离子体在其中扮演了怎样的核心角色？这本书的引进，无疑为国内读者提供了一个直接接触国际前沿研究成果的机会，能够深入了解这些宇宙奇观背后的科学原理，对于提升我们对宇宙的认知维度具有不可估量的价值。

评分☆☆☆☆☆

说实话，选择这本书，很大程度上是被“中外物理学精品书系”这个名号所吸引。这套书系的定位就意味着它收录的都是在相关领域具有里程碑意义的经典著作。而“引进系列”则进一步强调了其学术价值和国际视野。我一直认为，学习最前沿的科学知识，离不开对国际上优秀研究成果的学习和借鉴。影印版的形式，虽然可能在阅读体验上不如电子版或者重新排版的书籍那么便捷，但它最直接地保留了原文的风貌，能够让我们感受到作者的原汁原味的思想，避免了翻译过程中可能产生的误差和信息损失。特别是对于物理学这种高度严谨的学科，原版的表达方式和专业术语往往承载着更精确的含义。这本书名中的“重联与耀斑”让我联想到宇宙中那些令人惊叹的能量爆发事件，如恒星表面的耀斑，甚至可能关联到更遥远的宇宙事件，其背后的物理机制一定非常复杂而迷人。

评分☆☆☆☆☆

我之所以对这本书产生如此强烈的期待，很大程度上是因为它所聚焦的“等离子体天体物理学”这一细分领域。在许多天文学的科普读物中，我们常常看到关于黑洞、星系碰撞等引人入胜的话题，但对于驱动这些现象背后更基础、更普遍的物理过程的探讨，则相对较少。等离子体，作为宇宙中最主要的物质形态，它所展现出的复杂动力学行为，如磁场重联、粒子加速等，是理解从恒星形成到超新星爆发，再到活动的星系核等一系列宇宙事件的关键。这本书的第二部分专门深入探讨“重联与耀斑”，这正是我非常感兴趣的两个主题。我希望能够通过阅读这本书，更清晰地理解等离子体是如何在磁场的作用下发生能量的快速释放，从而引发诸如太阳耀斑、日冕物质抛射等剧烈现象的。这种理解不仅是对宇宙宏观现象的认识，更是对基础物理学在极端宇宙环境中应用的探索，这对于培养科学思维、拓宽学术视野具有重要的启示作用。

评分☆☆☆☆☆

很好的教材，非常景点，推荐

评分☆☆☆☆☆

买了还没有看，以后可以用来学点别的知识

评分☆☆☆☆☆

买了还没有看，以后可以用来学点别的知识

评分☆☆☆☆☆

影印版的书知道珍藏，就是由于缺货，调货时间有点长

评分☆☆☆☆☆

很好。

评分☆☆☆☆☆

应该是正版

评分☆☆☆☆☆

很好。

评分☆☆☆☆☆

质量不错

评分☆☆☆☆☆

这是一本关于磁重联和耀斑的经典参考书籍。