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用數學了解宇宙:只需高中數學就能計算整個宇宙!人人伽利略10

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內容簡介

  「人人伽利略」圖解科學系列由日本牛頓出版社獨家授權
  精美插圖、照片以及電腦繪圖解說科學知識,深入淺出
  主題與讀者設定明確:對天文學與數學有興趣與基本素養的讀者

  帶您一窺美麗星象圖背後的數學奧秘

  從月球的距離,到宇宙盡頭的距離;
  從太陽的溫度,到巨大黑洞的能量,
  系統性帶您建構整個宇宙的數學觀

  宇宙的廣袤遠遠超乎人類感官所能度測,所以人類能擺脫神話的臆測、文學的想像,從客觀的角度來認識宇宙,是以數學為基礎。對於現代的讀者來說,只要用高中程度的數學,就能推算出宇宙的許多事實,包括:

  .地球的半徑、質量
  .地球與月球、太陽的距離
  .太陽的質量與壽命
  .地球與星系的距離

  《用數學了解宇宙》可說是關於宇宙天文的數學題集,蒐羅了超過50個天文主題、超過100個數學算式與公式。沒錯,這些題目的答案在Google上都可以找到,但是能利用學校所學、親手計算出來,那種樂趣與成就感是完全不同的!而從動筆計算中所培養的「科學素養」,那才是支持繼續深造最強大的原動力,也是個人競爭力最堅實的基礎!

本書特色

  ○本書系由日本牛頓出版社獨家授權,以精美插圖、照片以及電腦繪圖,來解說科學知識,深入淺出、淺顯易懂
  ○主題涵蓋天文地理、生物、數學、物理、化學、工學、歷史、醫學藥學九大類
  ○每一冊的主題明確,敘述有系統,縱向深入閱讀,橫向觸類旁通,啟發讀者對科學的探究興趣
 

作者介紹

導讀者簡介

陶蕃麟


  曾任台北市立天文台 組長、臺北市立天文科學教育館 組長
  現為台北市天文協會 監事、天文名詞 審議委員
 

目錄

序言
宇宙的整體面貌
天文學上的三個重要的量
 
第1太陽系
1.1地球的半徑
1.2地球質量的簡單求法
1.3地球到月球的距離
1.4地球的質量
1.5月球的質量
1.6地球到太陽的距離與太陽半徑
1.7太陽的質量
1.8太陽的光度與溫度
1.9太陽的壽命
1.10行星的軌道半徑
1.11行星的溫度、適居帶
1.12飛出太陽系
 
第2恆星與星際空間
2.2恆星與赫羅圖
2.3恆星的星等與距離 ①
2.4恆星的星等與距離 ②
2.5至鄰近恆星的距離
2.6至遙遠恆星的距離
2.7恆星的質量
2.8至星團的距離
2.9恆星的數量
2.10恆星的質量函數與光度函數
2.11黑洞的半徑
 
第3星際物質與恆星的形成
3.1星際物質
3.2恆星的形成 ①:恆星誕生的環境
3.3恆星的形成 ②:重力不穩定性
3.4各種不穩定性
3.5天體的波動現象
3.6電離氫區(HII區)
3.7恆星的一生與超新星
3.8超新星殘骸
3.9衝擊波
 
第4銀河系
4.1銀河的形貌
4.2至銀河系中心的距離
4.3太陽的公轉週期
4.4銀河系的質量
4.5暗物質的質量
4.6銀河系的質量分布
4.7繪製銀河系的地圖
4.8銀河系中心的活動與爆炸
4.9銀河系中心的大爆炸
4.10銀河系中心的黑洞
4.11銀河系的磁場 ①
4.12銀河系的磁場 ②
 
第5星系
5.1星系的形態分類
5.2星系的距離
5.3星系團的距離
5.4仙女座星系的質量
5.5旋臂 ①:旋臂的形成機制
5.6旋臂 ②:旋臂明亮耀眼的原因
5.7旋臂 3:棒旋星系與恆星的形成
5.8星系的活動 ①:星暴
5.9星系的活動 ②:相對論性噴流
5.10星系與恆星的最小質量
5.11星系團的質量
 
第6宇宙
6.1超大質量黑洞的半徑
6.2黑洞的能量
6.3宇宙整體的半徑與體積
6.4宇宙的質量
6.5宇宙的年齡
6.6動態的宇宙
6.7回顧宇宙
 
COFFEE BREAK
1 天文用的單位是什麼?
2 熟悉一下「天文數字」慣用的對數與指數!
3 微分與積分
4 太空電梯的纜繩
5 利用「星際吸收定律」數一數櫻花的花瓣片數吧!
6 進入暗星雲會是一片漆黑
7 天體的旋轉、宇宙的南北
8 用德雷克公式計算銀河系文明的數量
9 地面的漩渦V.S星系的螺旋
10 星系水槽實驗
11 如果被吸進黑洞的話?
 
結語
 
 

名人導讀(節錄)

陶蕃麟


  在今年二月初,接下了人人出版社《用數學了解宇宙》這本書的校稿工作。封面的副標寫道:「只需高中數學就能計算整個宇宙!」引起了我的興趣,也確實點出了學習天文之路的一個盲點。

  我接觸天文已經超過半世紀,從事天文科普教育也超過半甲子,接觸到的天文科普書籍多半都是介紹星座與神話、敘述太陽系、宇宙學等入門書籍。當然也有較為深入,涉及天文物理、生物等等跨學門領域的,但涉及天文計算的書籍不僅很少,內容也都侷限在座標轉換、軌道計算等艱澀的領域;有助於理解一些天象變化的簡單計算卻付之闕如。而在個人工作的經驗上,確實體驗到簡單的計算,配合上空間與物理的觀念,對於學習天文是很有幫助的。如果沒有了數學,你對許多天文數值將會知其然而不知其所以然,而只要運用數學算一算,就可以完全理解。

  你若想真正了解天文學的內容,與隱藏在文字背後的內涵,就應該好好的讀透這本書。用心讀過之後,天文學對你就不會再是深不可測而難以理解的一門學問了。
 

詳細資料

  • ISBN:9789864612147
  • 叢書系列:人人伽利略科學叢書
  • 規格:平裝 / 160頁 / 21 x 27.5 x 1 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

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