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目录1

译者的话1

中文版序1

英文版序1

第1章 引论1

§1.1 观测概况4

§1.1.1 恒星4

§1.1.2 银河系7

§1.1.3 其他星系10

§1.1.4 疏散星团和球状星团15

§1.1.5 星系群和星系团16

§1.1.6 星系核17

第2章 势论20

§2.1.1 牛顿定理23

§2.1 球状系统23

§2.1.2 一些简单系统的引力势24

§2.2 扁平系统的势-密度对28

§2.2.1 普卢默-库兹明模型28

§2.2.2 对数势31

§2.2.3 极端扁平系统中的泊松方程33

§2.3 椭球体系统33

§2.3.1 轴对称系统33

§2.3.2 三轴系统42

§2.4 多极展开43

§2.5 势能张量46

§2.6 盘的势48

§2.6.1 作为扁等轴椭球体的盘48

§2.6.2 椭圆积分表示的盘势50

§2.6.3 贝塞尔函数表示的盘势51

§2.6.4 非轴对称盘的势56

§2.7 银河系势59

§2.8 数值方法63

问题69

第3章 恒星轨道73

§3.1 静态球对称势中的轨道73

§3.1.1 运动常数和运动积分78

§3.2 轴对称势中的轨道80

§3.2.1 子午面上的运动81

§3.2.2 截面法83

§3.2.3 近圆轨道：本轮和速度椭球86

§3.3 平面非轴对称势中的轨道89

§3.3.1 二维无转动势89

§3.3.2 二维转动势94

§3.3.3 弱棒102

§3.4.1 无转动势107

§3.4 三维三轴势中的轨道107

§3.4.2 转动势108

§3.5 轨道的相空间结构109

§3.5.1 斯塔克尔势中的轨道109

§3.5.2 一般势中规则轨道的结构117

§3.5.3 不规则轨道119

§3.6 缓变势123

问题127

第4章 无碰撞系统的平衡130

§4.1 无碰撞玻耳兹曼方程132

§4.1.1 粗粒分布函数135

§4.2 金斯方程135

§4.2.1 金斯方程的应用137

§4.3 位力方程147

§4.4.1 金斯定理152

§4.4 金斯定理和球状系统152

§4.4.2 金斯定理应用于球状系统153

§4.4.3 具有各向同性速度弥散度张量的系统154

§4.4.4 具有各向异性速度弥散度张量的系统166

§4.4.5 微分能量分布168

§4.5 轴对称系统170

§4.5.1 平面系统171

§4.5.2 分布函数为f（ε，Lz）的三维系统174

§4.5.3 具有第三积分的轴对称系统176

§4.6 三轴系统178

§4.6.1 不可压缩流体的平衡179

§4.6.2 具有分布函数f（E？）的系统183

§4.6.3 弗里曼的解析棒184

§4.7 平衡的选择185

§4.6.4 一般三轴系统185

§4.7.1 最大熵原理186

§4.7.2 相点混合和剧烈弛豫187

§4.7.3 弛豫过程的数值模拟189

问题194

第5章 无碰撞系统的稳定性198

§5.1 金斯不稳定性201

§5.1.1 金斯不稳定性的物理基础202

§5.1.2 流体的金斯不稳定性202

§5.1.3 恒星系统的金斯不稳定性203

§5.1.4 讨论206

§5.2 球状系统的稳定性207

§5.2.1 正压恒星的稳定性207

§5.2.2 恒星系统的稳定性212

§5.3 均匀转动系统的稳定性217

§5.3.1 均匀转动薄层217

§5.3.2 马克劳林盘221

§5.3.3 卡尔纳斯盘227

§5.3.4 马克劳林椭球体230

§5.3.5 恒星系统与液体系统的比较231

§5.3.6 长期不稳定性231

§5.4 小结233

问题233

第6章 盘动力学与旋涡结构238

§6.1 引论239

§6.1.1 观测239

§6.1.2 缠卷问题244

§6.2 较差自转盘的波动力学246

§6.2.1 预备知识246

§6.2.2 紧卷旋臂的色散关系249

§6.2.3 较差自转盘的局部稳定性256

§6.2.4 长波、短波和群速度258

§6.3 较差自转盘的整体不稳定性262

§6.3.1 盘稳定性的数值研究262

§6.3.2 摆动放大与反馈回路265

§6.3.3 小结270

§6.4 旋涡结构理论271

§6.4.1 林家翘-徐遐生假设271

§6.4.2 有关密度波的其他理论276

§6.4.3 其他理论278

§6.4.4 小结280

§6.5 棒281

§6.5.1 作为恒星系统的棒283

§6.5.2 棒旋星系中的气体动力学284

§6.5.3 小结285

§6.6 翘曲286

问题291

第7章 恒星系统的碰撞和交会294

§7.1 动力摩擦296

§7.1.1 动力摩擦的应用301

§7.2 高速交会304

§7.2.1 脉冲近似的应用310

§7.3 潮汐半径316

§7.4 并合319

§7.4.1 球状星系间的交会319

§7.4.2 自转星系的并合322

§7.4.3 星系并合的观测326

§7.5 恒星盘中的交会331

§7.5.1 分子云对盘星的散射作用333

§7.5.2 旋臂对盘星的散射作用337

§7.5.3 小结341

问题341

第8章 动力论345

§8.1 精确解348

§8.1.1 位力定理348

§8.1.2 刘维定理349

§8.1.3 BBGKY方程组350

§8.2 引力热灾变352

§8.3 福克-普朗克近似356

§8.3.1 主方程356

§8.3.2 福克-普朗克方程357

§8.3.3 扩散系数360

§8.3.4 弛豫时标362

§8.3.5 福克-普朗克方程的数值解363

§8.4 球状恒星系统的演化366

§8.4.1 蒸发和抛射368

§8.4.2 核区坍缩370

§8.4.3 能均分374

§8.4.4 双星375

§8.4.5 非弹性交会379

§8.4.6 双星与核区坍缩383

§8.4.7 中央黑洞的影响383

§8.5 小结385

问题386

第9章 星系中的恒星演化389

§9.1 星系光度和颜色的演化389

§9.1.1 椭圆星系389

§9.1.2 旋涡星系391

§9.1.3 观测393

§9.2 盘状星系的化学演化397

§9.2.1 单区模型397

§9.2.2 盘-椭球子系模型400

§9.2.3 吸积模型402

§9.2.4 金属丰度与年龄的关系404

§9.2.5 小结406

§9.3 等轴椭球体成分的早期演化406

§9.3.1 内落和外流406

§9.3.2 等轴椭球体成分的化学增丰409

§9.3.3 小结413

问题413

第10章 暗物质414

§10.1 单个星系中的暗物质415

§10.1.1 太阳邻域415

§10.1.2 椭圆星系的中央核区416

§10.1.3 太阳邻域内的自转曲线和逃逸速度417

§10.1.4 星族Ⅱ示踪天体的动力学417

§10.1.5 麦哲伦流419

§10.1.6 星系的自转曲线420

§10.1.7 其他探测途径424

§10.2 星系系统中的暗物质425

§10.2.1 确定本星系群的年龄425

§10.2.2 双重星系426

§10.2.3 星系群429

§10.2.4 星系团431

§10.3 宇宙学中的暗物质433

§10.3.1 宇宙的平均光度密度433

§10.3.2 相对室女团中心的局域流动434

§10.3.3 引力透镜437

§10.3.4 原初核合成438

§10.3.5 宇宙的年龄440

§10.3.6 Ωo是等于1吗？440

§10.4 暗物质的成分442

§10.4.1 重子暗物质442

§10.4.2 其他几种暗物质444

§10.4.3 新的物理理论446

§10.5 小结447

问题448

附录451

附录1.A 常用数据451

物理常数451

天文常数451

常用关系式452

附录1.B 数学基础452

1．向量452

2．曲线坐标系453

3．向量分析456

4．阿贝尔积分方程458

5．变分学459

2．阶乘或Г函数460

1．狄拉克δ函数460

附录1.C 特殊函数460

3．误差函数461

4．椭圆积分461

5．缔合勒让德函数461

6．球谐函数463

7．贝塞尔函数464

附录1.D 力学466

1．质点466

2．质点系467

3．拉格朗日方程469

4．哈密顿动力学471

附录1.E 流体力学476

1．基本方程476

2．声波478

4．群速度479

3．理想气体479

附录4.A 强金斯定理的证明481

附录4.B N体程序482

附录5.A 无限恒星系统的模式486

附录5.B 流体系统的扰动能490

附录5.C 安东诺夫-列波维茨定理491

附录6.A 归算因子的推导493

附录8.A 扩散系数497

附录8.B 平衡态软双星分布501

附录9.A 宇宙学503

1．运动学504

2．几何学504

3．动力学505

参考文献508

名词索引528