本书是《今日天文》第1卷，主要讲述了太阳系相关内容，包括天文学与宇宙、我们的行星系统两大部分。对广大天文爱好者来说，本书是不可多得的经典佳作。同时，本书可作为高校天文学专业的教材或教学参考书，也可作为天文通识教育选修课教材。
适读人群 ：科学爱好者，高校学生
本书作者，美国天体物理学家埃里克·蔡森和史蒂夫·麦克米伦都是长期从事天文学研究和教学工作的资深学者。他们的研究著述等身，《今日天文》是其中突出的代表作，是当今畅销的天文学通识读物，全书气势恢宏，洋洋洒洒，蔚为大观，以广阔的时空视角，深入浅出、图文并茂地展示了当代天文学的基本概念、观测现象和研究发展的历程。
本书科学知识不难，但是涉及的知识面却非常广，基本包括了天文学的方方面面，从业余爱好者关注的星座、望远镜，到比较专业的星系团、宇宙学等，完全称得上是全景式展现天文学各个领域的一部巨著。
本书是广大天文科普爱好者、天文工作者的必备枕边书，同时完全可以作为广大高校学生及中学生的通识教育课教材。
译者序
《今日天文》可能是世界上排名第一的、最为畅销的天文学通识课程教材，它的写作流畅、不拘一格，但却具有严肃的科学性，书籍配有令人赏心悦目的艺术性插图，并且致力于用新颖的媒体手段来传播推陈出新的天文内容。中译本分为三卷：第一卷“太阳系和地外生命探索”、第二卷“恒星：从诞生到死亡”及第三卷“星系世界和宇宙的一生”。全书涵盖了天文学的发展史、天文研究的物理基础和工具，带领读者探索地球、太阳系、恒星、星系和宇宙本身，引导读者超越地球的限制，跨越当前的时间，向外触及遥远的太空和宇宙，甚至是另一个地球、另一个文明。不仅如此，作者还通过引入科学研究的循环，让读者了解科学研究是如何进行的，我们如何利用这种科学方法来知晓宇宙的运作及各种天文现象的相互联系。
二十多年来，结合几乎是全世界使用最广泛的、最先进的在线天文教学和考核系统“MasteringAstronomy（精通天文学）”，《今日天文》占据了众多美国大学及部分欧洲大学天文通识课程的讲台，同时也积极推动了美国大学天文通识教育的普及。《今日天文》的影响也遍及我国，目前国内广泛使用的《天文学基础》《天文学概论》及《天文学教程》等教材都在一定程度上受到了该书的影响。如此好书，在之前二十多年里，由于种种原因没有得以引进，而绝大多数中国读者也因语言问题而无缘一读，实在是一大憾事。译者曾在上世纪90年代末得到过该书的第3版，由此得以窥见许多当时天文学的新发现。如今，机械工业出版社首次在国内引进该书纸质版，期望通过发行此书能促进天文科学在国内中学和普通高校内的普及。我们很高兴也很荣幸能够作为本书的译者向大家推荐这部对天文爱好者而言堪称鸿篇巨著的《今日天文》。虽然国内各类天文科普图书并不少，但非常系统又非常详细地把整个现代天文学全貌用图文并茂的生动形式彻底展示出来的可以说是凤毛麟角。这一点正是《今日天文》在国外流行多年的原因之一。
《今日天文》的定位主要是面向国外（美国）大学以前没有学习过大学数理基础类课程的、非物理或非天文专业的学生，它依靠定性推理并通过与学生熟悉的物体和现象进行类比来展示广阔的天文学，并在叙述中尽量避免复杂的数学和物理运算。鉴于国内中学物理和数学的教学已接近甚至超过美国普通大学的本科低年级，本书其实也很适合作为国内中学天文科学课程的教材使用。实际上，本书不只是教材，更是一部天文大全的科普书：有大量第一手的照片和精心绘
制的彩图，行文生动活泼，用很多读者熟悉的日常事例来讲述天文知识。本书同样非常适合广大天文爱好者，尤其是爱好天文学的中学生和大学生阅读，不同年龄段和知识层次的读者都能从本书中获益良多。
本书的两位作者都非常专业，都有丰富的科学论文和科学普及著作的写作经验，并曾获得过文学方面的奖项。他们的这部心血巨作，不仅向我们传达了他们对天文学的热情，也唤醒了我们对自己所处的不可思议的宇宙的关注。两位作者都非常勤奋，每隔几年就会结合当时最新的天文发现和理论，把全书内容更新再版。原书几乎每隔三年就会再版一次，如今已经是第8版。这一更新绝非简单地修改字词或者加上一两句话那么简单，而是内容的更新，甚至许多次会将整个章节体系重新编排。这样的编排再版也为我们的翻译工作带来了“麻烦”。当我们刚开始着手翻译时，参照的还是第7版。但当翻译工作进行了一大半时，编辑突然告知第8版已经出版，版权刚刚拿到，已经完成的翻译工作几乎要完全重新校排甚至是重新翻译……很难述说当时内心的感受!
拨云见日，经过近两年的翻译工作，《今日天文》的最新版（第8版）终于能够呈现在读者面前了。在这里我们非常感谢机械工业出版社的张金奎编辑，正是他的策划才使得《今日天文》的中译本得以付梓面世。
如今，信息传播已经进入“互联网+”时代，我们也期望《今日天文》的电子版、网络版在不远的将来也能与读者会面。本书的出版还得到了北京师范大学天文系及北京天文馆领导的大力支持，北京师范大学的张同杰教授也十分关心本书的翻译工作。
《今日天文》翻译分工如下：“太阳系和地外生命探索”卷第1、2章由高健翻译，第3~12章由詹想翻译；“恒星：从诞生到死亡”卷第1~11章由高健翻译；“星系世界和宇宙的一生”卷第1章由高健翻译，第2~6章由詹想翻译；原书序言由高健、詹想共同翻译，附录内容由高健翻译，全书最后由高健统校。当然，《今日天文》几乎涵盖了天文学的方方面面，内容博大精深，两位译者熟悉的天文领域不可能如此全面，加上自身才疏学浅，书中难免有翻译错漏、表达不及的地方，甚至谬误之处也在所难免，恳请各位专家和读者不吝批评指正。欢迎给我们发邮件进行交流：jiangao@bnu.edu.cn，universezx@bjp.org.cn，我们非常希望得到您的反馈和建议！
原书序
天文学是一门充盈着新发现的科学。在新技术和新颖理论见解的推动下，对宇宙的研究不断地改变着我们对宇宙的理解。我们很高兴能有机会在这本书中呈现一些具有代表性的当今天文学中已知的事实、不断发展的思想和前沿发现的事例。
《今日天文》面向以前没有学习过大学科学课程和不主修物理或天文专业的学生，可用于一个或两个学期的非技术性的天文学课程。我们展示天文学的广阔视野，直截了当地进行描述，省略了复杂的数学运算。然而，复杂数学运算的缺失，却并不会妨碍我们讨论重要的概念。相反，我们依靠定性推理并用学生熟悉的物体和现象进行类比，用于解释问题的复杂性，以避免过分简化。我们试图向学生传达我们对天文学的热情，唤醒学生关注我们所处的不可思议的宇宙。
我们非常高兴地看到，本书的前七版深受众多天文教育团体的喜爱。很多老师和学生在使用本书的早期版本后，给了我们有益的反馈和建设性的批评，我们从中学会了如何更好地表达天文学的原理和兴奋点。许多受这些意见启发而得到的改进已被纳入了这个新版本中。
机工授权书
埃里克·蔡森，拥有哈佛大学的天体物理学博士学位，在哈佛大学艺术与科学系工作了10年。在其后二十多年的时间里，他在空间望远镜科学研究所担任高级科学工作人员，并且拥有约翰霍普金斯大学和塔夫茨大学的多种教职。现在他又回到哈佛，在哈佛-史密松天体物理中心任教并进行研究。埃里克撰写了12本有关天文学的书，在专业期刊上发表了近200篇科学论文。
史蒂夫·麦克米伦，拥有剑桥大学的数学学士和硕士学位，以及哈佛大学的天文学博士学位。他在伊利诺伊大学和西北大学从事博士后科研工作，在那里继续有关理论天体物理、星团和高性能计算的研
究。史蒂夫现在是德雷塞尔大学的杰出教授，并且是普林斯顿高级研究所和莱顿大学的长期访问学者。他在专业期刊上发表了超过100篇文章和科学论文。
高健，理学博士，毕业于北京师范大学天文系，现为北京师范大学副教授，北京天文学会会员、中国天文学会会员和国际天文联合会会员。2002年留系任教，教授天文专业课程《球面天文学》和《天体力学基础》，以及通识教育《行星科学初探》和《遨游太阳系》等。长期关注天文学的普及工作，多次参与天文奥林匹克竞赛培训及赛事工作；2005年起在北京师范大学开设《行星科学初探》通识课程（学院路共同体校际课程），受到广大同学的欢迎，并因此获2008年北京师范大学“本科生欢迎的十佳教师”殊荣。曾主持和承担过多项国家和省部级项目，特别曾参于中国科学院高能物理所的天文卫星HMXT、中国科学院光电研究院有关神舟飞船定轨的工作，现主要从事星际/星周尘埃领域的科研工作。
詹想，理学硕士，毕业于北京师范大学天文系，现为北京天文馆副研究员，北京天文学会会员、中国博物馆协会和北京博物馆学会会员。主要从事天文科普教育、天文观测和摄影、太阳系小天体等领域的研究。曾在《天文爱好者》杂志连载“观测攻略”系列文章；是天文科普图书《跟我一起去追星——星空摄影指南》、《相约星空下》的作者或主要作者；为北京地区户外观星组织“星缘山风队”创始人和队长，长期带领队员在京郊各地赏美景和星空。致力于让所有人知道：在你身边就有壮美的星空！微博账号@北京天文馆詹想有4.3万粉丝，在中国天文科普界有很大的影响力。
天文学
第1章 天图量绘 天文学基础
1.1 我们在太空中的位置
1.2 科学理论和科学方法
1.3 “显而易见”的风景
1.4 地球的轨道运动
详细说明1-1 角度测量
1.5 月球的运动
1.6 距离测量
详细说明1-2 利用几何进行距离测量
章节回顾
第2章 哥白尼革命 现代科学的诞生
2.1 古代天文学
2.2 地心宇宙学说
2.3 太阳系的日心模型
探索2-1 哥白尼革命的基础
2.4 现代天文学的诞生
2.5 行星运动定律
详细说明2-1 行星轨道的一些属性
2.6 太阳系的规模
2.7 牛顿定律
2.8 牛顿力学
详细说明2-2 给太阳称重我们的行星系统
第3章 太阳系 比较行星学和太阳系形成模型
3.1 太阳系清单
3.2 测量行星
3.3 太阳系的整体布局
3.4 类地行星和类木行星
探索3-1 引力“弹弓”
3.5 行星际物质
3.6 太阳系是如何形成的？
探索3-2 太空探测器对太阳系的探测
详细说明3-1 角动量
3.7 类木行星与行星碎片
章节回顾
第4章 地球 我们在太空中的家
4.1 地球的整体结构
4.2 地球大气
详细说明4-1 为什么天空是蓝色的？
探索4-1 温室效应和全球变暖
4.3 地球内部
详细说明4-2 放射性年代测定
4.4 表面活动
4.5 地球的磁层
4.6 潮汐
章节回顾
第5章 月球和水星 被烧焦和砸碎的世界
5.1 轨道性质
5.2 物理性质
5.3 月球和水星的表面特征
5.4 自转速率
详细说明5-1 为什么会有大气环绕
探索5-1 月球探测
5.5 月面环形山和表面成分
5.6 水星表面
5.7 内部
5.8 月球起源
5.9 月球和水星的演化
章节
第6章 金星 地球的姐妹
6.1 轨道性质
6.2 物理性质
6.3 对金星的远距离观测
6.4 金星表面
6.5 金星大气
6.6 金星的磁场和内部结构
章节回顾
第7章 火星 险些有生命的行星？
7.1 轨道性质
7.2 物理性质
7.3 火星的远距离观测
7.4 火星表面
7.5 火星上的水
探索7-1 火星上的生命？
7.6 火星大气
7.7 火星的内部结构
7.8 火星的卫星
章节回顾
第8章 木星 太阳系里的巨人
8.1 轨道和物理性质
8.2 木星大气
探索8-1 彗木相撞
8.3 内部结构
探索8-2 几乎成为恒星？
8.4 木星的磁层
8.5 木星的卫星
8.6 木星光环
章节回顾
第9章 土星 壮观的光环和神秘的卫星
9.1 轨道和物理性质
9.2 土星大气
9.3 土星的内部和磁层
9.4 土星壮观的光环系统
9.5 土星的卫星
探索9-1 在土星的卫星中跳舞
章节回顾
第10章 天王星和海王星 太阳系的外围世界
10.1 天王星和海王星的发现
10.2 轨道和物理特性
10.3 天王星和海王星的大气
10.4 磁层及内部结构
10.5 天王星和海王星的卫星系统
10.6 最外围类木行星的光环
章节回顾
第11章 太阳系的碎片 我们起源的关键
11.1 小行星
11.2 彗星
探索11-1 是什么杀死了恐龙？
11.3 海王星之外
11.4 流星体
章节回顾
第12章 系外行星 太阳系之外的行星系统
12.1 模拟行星的形成
12.2 太阳系的规则性和不规则性
12.3 搜索太阳系外行星
12.4 系外行星的性质
探索12-1 最近的系外行星
12.5 我们的太阳系是不寻常的吗？
章节回顾
星系和宇宙学
第13章 宇宙中的生命 我们是孤独的吗？
13.1 宇宙演化
探索13-1 病毒
13.2 太阳系中的生命
13.3 银河系中的智慧生命
13.4 寻找外星智慧
附录
附录1 科学计数法
附录2 天文测量
附录3 表格
检查题答案
概念自测答案
图片/文字授权
星图
教学支持申请表
常有人说，我们正处在天文学的黄金时代。然而，21世纪初期实际上是第二个拥有丰富发现和飞速探索的黄金时期。令世人震惊的第一个科学进步时代开始于文艺复兴后期。在现代天文学的早期奠基者中，最为著名的是意大利科学家伽利略·伽利莱（1564—1642）。随着他将望远镜转向苍穹，便彻底并永远地改
变了我们对于人类所处的宇宙的看法。
虽然并不是伽利略发明了望远镜，但正是他在1610年首次记录了将一个小透镜（125px直径）指向天空后的所见。正是伽利略的发现开创了天文学的一次革命。他第一次观察到了太阳上的黑斑、月球上的崎岖山脉、围绕木星转动的新世界，撼动了亚里士多德学派的宇宙观——苍穹是完美并且不变的观点。无疑，伽利略给那个时代的哲学家及神学家带来了麻烦。为了拥护科学方法，伽利略用工具来验证他的观点，而他所发现的却与当时的主导思想和信仰背道而驰。
伽利略对科学的推进简单但却意义深远：他用望远镜聚焦、放大、并研究了从苍穹到达地球的辐射——尤其是从太阳、月球和行星来的光。光是地球上的人类最为熟悉的辐射，有了光，我们才能在我们的行星表面四处环游。光也让望远镜能看到太空深处的天体，让我们能探索比用肉眼能见的更遥远的地方。利用简单的光学望远镜，伽利略彻底改变了天文学这门最古老科学所追寻的道路。
伽利略发现的其他一些“奇思妙想的事物”还包括沿着银河系聚集的星团、外行星周围的卫星和光环，以及之前从来没有人发现过的色彩绚烂的星云。伽利略所作的一些草图重现在左边，右边则是用作比较的现代观测所见。
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