Accretion Power in Astrophysics

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Accretion Power in Astrophysics----天体物理中的吸积能量

以防有侵犯版权之嫌，特给出电子版书籍一出处：http://www.google.com/books?hl=zh-CN&lr=&id=GGM_t-xn8ocC&oi=fnd&pg=IA1&dq=Accretion+Power+in+Astrophysics&ots=FJO2Bamexm&sig=XoZTBkwvrxwteMRsPQRtm8e7iag#v=onepage&q&f=false

这本书由美国路易斯安那州立大学的Juhan Frank教授，以及英国顶级大学之一的莱斯特大学Andrew King教授和Derek Raine教授所编写，并通过剑桥大学出版社出版。

其祥计划翻译这本书其中的一些章节，对其祥来说也算是一个比较大的工程。原因及目的有以下几点：

一、此书是本人研究生期间的导师袁峰教授为其祥极力推荐的第一本书籍资料，所以其祥打算在假期里仔细研读并与大家分享相关知识；

二、锻炼并提高其祥的专业英语水平，为以后相关论文的阅读及写作做一些前期准备；

三、由于其祥个人能力有限，书中有不少内容通过自学完成比较困难，有些英文语句自己可能会很难理解或者误解，故借翻译之机诚心向大家请教、学习、讨论，独乐乐不若众乐乐，是为三；

四、为弥补自己身居牧夫天文知识BZ之位，却鲜有作为之愧疚及负罪感，翻译此书也算是献一己之力，何乐而不为？

其祥深知自己才疏学浅，十分想认认真真勤勤奋奋地汲取知识，愿各位在其祥陆陆续续的翻译期间，对其祥理解困难的问题能不吝赐教，对其祥由于知识及能力欠缺翻译错误之处给予指正，本人定会不胜感激，深表谢意。

此为写在前面的话。

作者

天体物理中的吸积能量
第三版
Juhan Frank
美国路易斯安那州立大学，天文与物理系
Andrew King，Derek Raine
英国莱斯特大学，天文团组


剑桥大学出版社

目录

1     吸积作为能量的来源
1.1  简介
1.2  爱丁顿极限
1.3  发射光谱
1.4  吸积理论及观测

2     气体动力学
2.1  简介
2.2  动力学方程
2.3  稳恒绝热流；等温流
2.4  声波
2.5  稳恒  球对称吸积

3     等离子体概念
3.1  简介
3.2  电中性、等离子体振荡、德拜长度
3.3  碰撞
3.4  热等离子体：弛豫时间以及平均自由程
3.5  等离子体中快粒子的停止
3.6  运输现象：粘性
3.7  强磁场的效果
3.8  等离子体中的激波

4     双星系统的吸积
4.1  简介
4.2  相互作用双星系统
4.3  洛希瓣超流
4.4  洛希集合与双星演化
4.5  盘的形成
4.6  粘性力矩
4.7  粘性的量级
4.8  beyond the α-prescription  ---其祥请教，如何翻译为妥？
4.9  密近双星中的吸积：其他可能性

5         吸积盘
5.1      简介
5.2      径向盘结构
5.3      稳恒薄盘
5.4      薄盘的局域结构
5.5      发射光谱
5.6      稳恒α盘（标准模型）结构
5.7      稳恒盘：观测上的冲突
5.8      时间依赖性与稳定性
5.9      矮新星
5.10    辐照盘
5.11    潮汐，共振，长驼峰
5.12    年轻恒星盘
5.13    旋涡激波
6         致密物体的吸积
6.1      简介
6.2      边界层
6.3      磁化中子星与白矮星的吸积
6.4      吸积柱：白矮星情形
6.5      中子星的吸积柱结构
6.6      X射线暴源
6.7      黑洞
6.8      致密双星的吸积
7         活动星系核
7.1      观测
7.2      活动星系的距离
7.3      活动星系核的尺寸
7.4      中心质量
7.5      活动星系核模型
7.6      燃料供应
7.7      黑洞
7.8      吸积效率
8         活动星系核的吸积盘
8.1      问题本质
8.2      射电、毫米以及红外辐射
8.3      光学、紫外以及X射线辐射
8.4      宽与窄，准与禁
8.5      窄线区
8.6      宽线区
8.7      活动星系盘的稳定性
9         活动星系核中的吸积能量
9.1      简介
9.2      射电展源
9.3      致密射电源
9.4      核连续谱
9.5      盘的应用

9.6       磁场
9.7       牛顿电动力学盘
9.8       BZ模型
9.9       黑洞能源的反馈分析
10        厚盘
10.1     简介   
10.2     平衡态
10.3     极限光度
10.4     牛顿无涡环面
10.5     厚吸积盘
10.6     动力稳定性
10.7     天体物理的暗示
11        吸积流
11.1     简介
11.2     方程式
11.3     垂直综合方程---薄盘
11.4     稳定吸积流的统一描述
11.5     稳定性
11.6     光学薄ADAFs--近似解
11.7     天体物理中的应用
11.8     备忘与备选
11.9     后记

附录     
辐射过程
有关问题
参考书目
索引

1      吸积作为能量的来源

1.1 简介
对于19世纪的物理学家而言，天体之间的万有引力是唯一可认知的能量来源，但是，对于已知的太阳寿命，引力并不能足以为之提供源源不断的能量。然而，21世纪伊始，人们遇到单纯凭借核能无法解释的天体现象之时，又转而求助于引力。发生吸积作用的物质所蕴含的引力势能的释放，如今被认为是在多种类型的密近双星系统中最主要的能量来源，并且这种产能机制所产生的能量被广泛的认为是活动星系核以及类星体等主要供能方式。现如今，人们对于吸积作用的重要性认识伴随着现代天文学观测技术的迅猛发展与日俱增，尤其在获得了从射电波段至X射线以及γ射线的全波段的电磁波谱以后，更是如此。同时，致密星体的存在已经毫无疑问地被脉冲星的发现所证实，而且有关黑洞研究的理论进展也进入到了一个振奋人心的阶段。这样一来，引力所扮演的“新”角色被提升了许多，因为由致密物体所产生的吸积作用是非常强大自然而又高效的产能机制。
一些简单的数量级估算，可以显而易见地说明吸积产能是多么强大的。对于质量为M，半径为R[sub]*[/sub]的物体,在其表面由质量为m的物体吸积所释放的引力势能为：

G为引力常量。若吸积物体半径R[sub]*[/sub]~10km，质量M~M[sub]日[/sub]，即为太阳质量，则由公式1.1计算，对于质量为1g的物体，产生的能量约为10[sup]20[/sup]erg。能量最终主要以电磁波辐射的形式释放。现在，我们考虑质量为m的物体通过核聚变反应所释放的能量与吸积产能进行对比，在天体物理中，考虑到星际空间存在的最多元素主要是氢，通过核聚变反应生成氦。这种产能机制所释放的能量为：

其中，c为光速，通过计算对于1g的物体可以得到约6*10[sup]18[/sup]erg的能量，也即吸积产能的1/20。

其祥注：

1.      感兴趣地朋友可以通过计算理性地感受一下吸积产能的高效率。目前人类可以应用的比较高的产能机制是核聚变反应，也仅仅用在军事上---氢弹。但是，核聚变反应的产能仅仅为中子星量级吸积产能效率的1/20，可想而知，茫茫宇宙中每时每刻的壮观景象。。。

2.      erg为能量单位。详情见：http://en.wikipedia.org/wiki/Erg

从方程式（1.1）中可以明了地看出吸积作用的产能效率主要依赖于吸积物体的致密性：M/R[sub]*[/sub]的比率越大，产能效率越高。如此这般，在处理有关恒星（太阳）质量的天体吸积时，我们非常渴望计算一下中子星（R[sub]*[/sub]~10km）和黑洞（R[sub]*[/sub]~史瓦西半径~3KM）的吸积效率。对于M~M[sub]日[/sub]，R[sub]*[/sub]~10[sup]9[/sup]cm的白矮星，核燃烧产能大约为吸积的25~50倍。然而，说白矮星的吸积作用对观测而言是无足轻重的，这种结论是错误的，因为争论并没有仔细考虑核燃烧过程和吸积过程的时标。事实上，当白矮星的表面并发生核燃烧时，很有可能核反应倾向于跑到一边发生一种事件：一种持续时间较短但是光度却非常大的阶段----新星爆发，在此过程中，可以利用的核燃料很快就会耗尽。而对于白矮星无核燃烧的生命旅程，它的所有光度主要来源于吸积过程。对于双星系统中含有白矮星的情形，它会吸积它的密近的伙伴中的物质，这种现象被称作为激变双星，而且在星系中十分普遍。
对于M/R[sub]*[/sub]有确定值的情形，吸积系统的光度取决于所吸积的那种物质的比率M*。对于高光度而言，吸积率有可能受控于吸积物质通过散射或者吸收所产生的辐射的向外的动量。在某些特定情况下，给定了物质的质量，则存在一个最大光度，这就是我们将要讨论的爱丁顿光度。
1.2爱丁顿极限
考虑一个稳定球对称吸积，由此所得的极限值可在一般情况下作为一个数量级的估计。我们假设吸积物质主要以氢为主，并且是处于全部电离的状态。在这些条件下，

LZ
建議你不要直接把書本內容直接翻印在網上﹐這些書是有版權的,還是尊重一下會比較好。

回复 13# tommy128268
嗯，首先非常感谢您的提醒与建议。

版权问题在我刚开始有这个帖子想法的时候就已经认真地考虑了，我没有任何侵犯著作版权的想法（但是事实行为却非如此），只是想和大家一道分享些知识。其实，在国内，版权问题一直没有得到足够的重视，包括很多大学教授在做讲座或者课件时，引用别人的内容也没有注明来源出处，这在国外是十分严肃的事情。

若有关出版社或作者对此书的版权问题给予其祥警告，我会第一时间关闭贴子的。若论坛的管理层认为我的做法不妥当，我也会及时关闭的。

再次谢谢您。

这个实在太专业了~~纯支持~~

好专业，支持O(∩_∩)O~