本书是《10000个科学难题》系列丛书的天文学卷，是由我国工作在天文研究和教育第一线的天文学专家以及一些国外学者和研究生撰写的。本着“研究生愿选题，大学生能通读，高中生感兴趣”的原则，本书中的“难题”着重介绍其来龙去脉，主要从定性上阐明最新的研究进展和难点所在，并提供深入研究的可能思路，包含而又不囿于撰写人的工作和观点。
“难题”的内容基本上覆盖了天文学的主要领域，在相当程度上反映了这些领域国内外的前沿研究水平。“难题”的撰写在体现科学严谨性的同时，也注重图文并茂、深入浅出，以增加趣味性和可读性。
本书按八个天文学研究领域编排：太阳与日地科学；恒星与星际介质；星系与宇宙学；髙能天体物理；行星系统与天体力学；天文仪器与技术；天体测量；古天文。
样章试读
目录
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《10000个科学难题》序
前言
太阳与日地科学
太阳物理概述 林元章(3)
太阳中微子的变化 汪景琇 赵俊伟(9)
太阳内部的自转与子午流结构 起俊伟 周定一(11)
太阳内部经圈环流 姜杰(15)
太阳较差剪切层的本质是什么 毕少兰(18)
太阳发电机 杨志良(21)
端运动和端流发电机 李晓卿 季海生(23)
太阳黑子的内部结构、流场及磁场 赵俊伟 周定一(26)
太阳磁场的测量 屈中权 闫晓理(30)
太阳小尺度磁场 王景琇(34)
太阳极区磁场 金春兰(38)
太阳色球磁场结构的诊断 张洪起(41)
太阳闪耀偏振光谱测量和物理解释 屈中权(47)
汉勒效应与湍动磁场 刘煜(51)
日冕磁场红外测量 刘煜(55)
日冕磁场的射电诊断 黄光力(59)
日冕磁场外推 颜毅华 谭宝林(64)
太阳色球的基本结构是什么 方成(68)
色球加热问题 黎辉(71)
太阳耀斑与磁场变化 刘畅 王海民(74)
太阳磁场的拓扑奇异性 赵辉 汪景琇(78)
磁螺度是控制太阳爆发的核心物理量吗 张枚(82)
太阳大气等离子体中的电流 杨志良(86)
磁重联和电流片 林隽(89)
三维磁重联 邱炯 张枚(95)
不同尺度太阳爆发现象中的磁重联过程 陈鹏飞(98)
太阳开放磁通量 姜杰 汪景诱(103)
白光耀斑起源 丁明德(106)
耀斑加速电子数目之谜 甘力群(109)
耀斑加速电子与加速质子作用之争 甘为群(112)
粒子加速机制 吴桂平(115)
日铒的结构和手性 姜云春 邓元勇（121)
太阳暗条爆发和失败的爆发 季海生(125)
太阳大气小尺度活动起源与结构 张军 杨书红(129)
大尺度太阳活动 汪景琇 刘扬(133)
中高纬度太阳活动 李可军(137)
长周期太阳活动 李可军(140)
日冕加热 黎辉(144)
冕震学、波和震荡在太阳大气中的产生、传播与证认 王同江 陈鹏飞(148)
太阳大气中的阿尔文波及其波-粒相互作用 吴德金 杨磊(154)
太阳射电辐射机制 黄光力(158)
太阳射电微波爆发精细结构之谜 王蜀娟 颜毅华(163)
日冕物质抛射的源区与初发 周桂萍 张宇宗(169)
太阳耀斑与日冕物质抛射的关系 林隽 张捷(173)
日冕极紫外波揭示的日冕物质抛射的本质 陈鹏飞(177)
日冕物质抛射预报 王华宁(182)
日冕物质抛射与行星际磁云的关系 汪毓明(185)
太阳风的起源 李波 陈耀(190)
太阳高能粒子在近日空间的加速和传播 李刚(195)
地面宇宙线增强事件 唐玉华(200)
恒星与星际介质
恒星形成中的引力坍缩 吴月芳(209)
湍流是混沌吗?——星际介质与恒星形成中的湍流 闫慧荣(212)
喷流和质量外流 王红池(216)
原行星盘 王红池(219)
大质量恒星形成 毛瑞青 李金增(222)
星团的形成 江治波(226)
星团质量分层的形成机制 赵君亮(230)
恒星初始质量函数的起源 李金增(233)
有磁场和转动效应的恒星模型 毕少兰(237)
恒星的增丰问题 郭建坡(239)
恒星快速物质损失模型 葛宏伟 韩占文(243)
恒星的类太阳活动 顾盛宏(247)
AGB星拱星图案之谜 何金华(250)
后AGB星双极喷流形成机制问题 何金华(254)
光致电离气体星云的元素丰度测量 张泳 刘晓为(259)
奇妙的钻石星：白矮星的碳-氧结晶之谜 付建宁(262)
凤凰座SX变星的起源和脉动 蒋世仰(264)
双星演化 李立芳 韩占文(267)
激变变星的轨道周期间隙 李向东 钱声帮 戴智斌(274)
为什么红矮星双星不能相接 钱声帮 刘亮 何家佳(277)
密近双星中的伴星天体 钱声帮 朱俐颖 廖文萍(280)
热亚矮星 张先飞 韩占文(282)
褐矮星：填充恒星与行星之间的鸿沟 张曾华Richard Pokomy David Pinfield(287)
星团中的蓝离散星 陈雪飞(292)
球状星团中水平分支星的第二参数问题 雷振新(297)
共生星：相互作用双星的实验室 吕国梁(301)
大质量X射线双星 刘庆忠(303)
la型超新星的前身星问题 王博 韩占文(308)
大质量恒星的超新星爆发 邓劲松(311)
神奇的中等质量黑洞探寻 钱声帮 朱倒颖(315)
脉冲星：难以理解的神奇天体 韩金林(318)
脉冲星高速运动的疑难 王陈 韩金林(322)
难以确定的中子星内部结构 来小禹 徐仁新(326)
恒星表面磁场的研究 施建荣(329)
恒星和它的行星的磁相互作用 顾盛宏(332)
尚未探测清楚的磁化星际介质 孙晓辉 韩金林(335)
无处不在的磁场与星际介质动力学 闫慧荣(338)
星际弥散带的起源 张泳(342)
星际空间的多环芳香经 李墨萍 李爱根(347)
星际弥漫空间的硅酸盐尘埃 李墨萍 李爱根(352)
神秘的21微米尘埃特征 张可 姜碧沩(355)
富碳恒星中的30微米尘埃特征 姜碧沩 张可(358)
星际尘埃的红外辐射 李墨萍 李爱根(360)
银河系的红外消光律 高健 姜碧沩 李爱根(364)
3.4微米和9.7微米星际消光特征的区域性变化 高健 姜碧沩 李爱根(369)
高红移天体中的尘埃 梁顺林 李爱根(373)
星际2175埃吸收峰 向福元(378)
天体脉泽及其抽运机制 陈曦(381)
宇宙中重元素的核合成 刘门全 袁业飞 施建荣(384)
超高速恒星 于清娟(391)
银河系恒星晕结构 邓李才(394)
银河系子结构 邓李才(397)
银河系厚盘 张华伟(400)
银河系的并合历史 陈玉琴(403)
星系与宇宙学
宇宙学原理的检验 张鹏杰(407)
宇宙暴胀模型 朴云松(410)
宇宙原初扰动谱 朴云松(413)
宇宙原初扰动是非高斯性的吗 龚云贵(416)
物质密度功率谱及原初非高斯性的测量 陈学雷 巩岩 吴锋泉(418)
宇宙残余引力波 张杨(425)
宇宙原初黑洞 高长军(429)
宇宙微波背景辐射的偏振 张鹏杰(432)
宇宙微波背景辐射的引力透镜效应 范祖辉(435)
积分Sachs-Wolfe效应 张鹏杰(440)
Sunyaev-Zel'dovich效应 张鹏杰(443)
Sunyaev-Zel'dovich效应宇宙学 张鹏杰(446)
暗物质的属性 毕效军(451)
暗物质的性质与成团特性 陈学雷(454)
暗物质星 徐怡冬 陈学雷(458)
MACHOs和微引力透镜 张鹏杰(462)
暗能量的物理本质是什么 张新民(465)
暗能量的理论模型 蔡荣根(467)
暗能量状态方程随时间的演化 范祖辉(473)
暗能量及其观测 张鑫(478)
修改引力论及其实验检验 龚云贵 舒富文(480)
暗物质和暗能量之间有相互作用吗 陈松柏(483)
宇宙学数值模拟 景益鹏 林伟鹏(486)
单个星系形成的数值模拟 高亮(489)
弱引力纖宇宙学 张鹏杰(492)
重子声波振荡和精密宇宙学 张鹏杰(495)
雜磁场_源 韩金林(498)
宇宙的黑暗时期 陈学雷(500)
宇宙再电离 陈学雷 徐怡冬(504)
第一代恒星的形成与性质 岳斌 陈学雷(510)
第一代星系的形成 陈学雷 岳斌(516)
第一代恒星和星系的反馈作用 陆由俊(522)
种子黑洞和第一代恒星及星系 于清娟(525)
離移类星体和Gunn-Peterson效应 王俊贤(527)
高红移星系的搜寻 孔旭(531)
星系的相互作用与星系的活动性 吴宏(534)
星系相互作用与星系形态 邹振隆(537)
大质量早型星系的形成和干并合 夏晓阳(542)
超大质量黑洞和星系的共同演化 陆由俊 于清娟(545)
星系恒星形成与中心黑洞吸积的关联 郑宪忠(550)
星系团的质量函数 徐海光王婧颖(553)
星系形成对宇宙结构形成的影响 林伟鹏(556)
星系形成与演化的降序模式 郑宪忠(559)
星系中的恒星形成定律 高炫(563)
楠圆星系中的恒星形成 顾秋生(566)
河外星系中恒星形成率的测定 郝彩娜 夏晓阳(568)
演化星族合成 张奉辉 孔旭(571)
是否存在普适的恒星初始质量函数 孔旭(575)
认识尘埃遮蔽星系的真貌 郑宪忠(578)
星系际介质对星系形成的影响 杨小虎(581)
星系际介质的金属丰度和化学演化 侯金良(584)
星系的金属丰度 梁艳春(587)
致密天体并合产生的引力波 文中略(590)
髙能天体物理
活动星系核的统一模型 张恩鹏 王建民(595)
类星体的形成演化 王俊贤(602)
宇宙X射线背景 曹新伍(606)
活动星系核的光变本质 樊军辉(609)
什么是黑洞 卢炬甫(612)
“冻结星”疑难以及物理宇宙中的奇异性问题 张双南(619)
如何测量黑洞的自转 张双南(626)
如何测量黑洞的质量 吴学兵(631)
中等质量黑洞的形成 李向东(635)
黑洞系统中吸积与喷流的耦合 汪定雄(639)
大质量双黑洞的形成与黑洞并合 刘富坤(643)
微类星体 颜景志 刘庆忠(648)
恒星级黑洞的形成 李向东(653)
银河系中心黑洞的成像 沈志强(657)
寻找黑洞视界的观测证据 顾为民(660)
黑洞吸积理论：冷吸积盘模型及斯在的问题 袁峰(663)
黑洞吸积理论：热吸积盘模型及其存在的问题 袁峰(666)
喷流的产生机制 曹新伍(670)
黑洞吸积盘的蒸发 刘碧芳(673)
相对论喷流中的粒子加速 白金明(676)
中子星磁场 张承民(680)
什么是磁巾子星 张双南(683)
脉冲星的高能辐射 张力(689)
致密天体X射线辐射中的准周期振荡现象 余文飞(695)
寻找夸克星 来小禹 徐仁新(699)
伽马射线暴的起源 陆埮 黄永锋(702)
伽马射线暴是喷流吗 王祥玉(711)
伽马射线暴宇宙学 梁恩维 戴子高 李立新(714)
伽马射线暴的高能光子辐射 范一中(718)
伽马射线暴：余辉能告诉我们什么 黄永锋 陆坺(722)
伽马射线暴的物质组分 范一中 吴雪峰 张冰(726)
伽马射线暴和极高能宇宙线 黎卓(729)
伽马射线暴和超新星：同一物理现象的两个方面 李立新(733)
伽马射线暴的分类 韦大明 梁恩维 吴雪峰 张冰(740)
星爆发理论的困境 彭秋和(744)
超新星宇宙学 李宗伟(752)
超新星遗迹的“失踪”问题 姜冰 陈阳(755)
年轻超新星遗迹的钛44问题 陈阳 周鑫(760)
超新星遗迹与宇宙线的起源 萧潇 陈阳(763)
超高能宇宙线的起源 查敏 曹臻(768)
中微子天文学 袁业飞(773)
高能天体物理辐射机制中的几个问题 刘当波 崔伟 尤峻汉(777)
行星系统与天体力学
太阳系起源 胡中为(785)
太阳系早期的短寿期放射性核素 徐伟彪(792)
巨行星形成机制：核吸积还是引力不稳定 张辉 周济林(795)
大气盘中的行星迁移 张辉周济林(800)
天体自转的起源 邹振隆 郭汉英(803)
行星磁场的产生和维持 张可可(808)
木星大气动力学与大红斑 廖新浩(813)
行星和卫星的内部结构 张鸿(816)
行星重力场测量及内部物理结构反演 黄泉利(820)
行星自由摆动的激发与维持 周永宏(823)
非线性行星流体动力学研究中的数学问题 李力刚(825)
太湖是否是陨石冲击坑 谢志东(829)
苏梅克-利维9号彗星撞击木星 胡中为(832)
流星群的形成和演化 马月华(841)
彗星的起源、组成与探测 马月华(844)
地球的不速之客——近地天体 李江徽(847)
小行星地面观测和空间探测 赵海斌(851)
太阳系小天体的平运动共振 周礼勇(857)
柯伊伯带的多卫星系统 万晓生(860)
太阳系的边缘 黎健孙义璲(863)
寻找另一个“地球” 季江徽 孙昭(867)
天体力学：一个苹果引发的故事 周济林 孙义璲(872)
关于周期轨道的庞加莱猜想 傅燕宁(877)
相对论N体问题 谢懿(880)
多目标深空探测轨道设计 王歆(883)
行星际通道 侯锡云 刘林(886)
天文仪器与技木
大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST) 崔向群 褚耀泉(891)
地球的耳朵：500米口径球面射电望远镜FAST 彭勃(900)
硬X射线调制望远镜(HXMT) 卢方军(908)
单镜面大射幢远镜 吴盛殷(916)
射电望远镜数字终端 金乘进(920)
射电望远镜的射频干扰消除 李建斌 彭勃(923)
太赫兹超导探测技术 史生才单文磊姚骑均(927)
30米级太赫兹望远镜 左营喜 杨戟(931)
地基亚毫米波天文观测的困难 王俊杰(935)
批量大口径离轴非球面镜面磨制 李新制940)
南极内陆极端条件下的望远镜技术 宫雪非(943)
可见光波段共相拼接镜面主动光学 张勇(947)
极大望远镜的自适应光学技术 袁祥岩(952)
基于光干涉技术的高精度高分辨率成像 吴楨(955)
太阳系外类地行星直接成像技术 任德清(960)
超高精度天体视向速度的测定 朱永田(964)
能分辨光子能量酬像探测器 宋谦(967)
极大光学/红外望远镜高分辨光谱技术 胡中文(971)
太阳磁元的探测 邓元勇 艾国祥(975)
太阳高分辨率观测 张洪起(979)
暗物质粒子探测方法 常进(982)
天体测量
天球参考系 金文敬(987)
天体测量星表的编制 金文敬(992)
引力理论的天体测量检验 黄天衣(997)
高精度天体测量资料处理的相对论模型 黄天衣(1001)
双星系统的运动学描述 傅燕宁(1004)
天体距离的几何测定 赵君亮(1008)
银河系内的距离尺度 王家骥(1012)
太阳银心距的绝对测定 赵君亮(1019)
移动星团视差的精确测定 陈力(1022)
星团成员星的判别 王家骥(1025)
恒星运动学参数的统计测定 起君亮(1029)
地球岁差-章动理论研究中的有关问题 黄乘利(1032)
地球参考框架原点和无整体旋转 朱文耀(1035)
大行星位置成像测量中的系统误差 彭青玉(1041)
X射线脉冲星导航 王娜 高明飞(1044)
脉冲星的自转不稳定性 王娜袁建平(1048)
脉冲星时的建立和应用 陈鼎 王娜 赵成仕(1051)
古天文
中国古代天文学上的“地中”概念 孙小淳(1057)
二十八宿的起源问题 孙小淳(1059)
二十四节气的起源 徐凤先(1062)
经度之谜 宁晓玉(1065)
《尚书·尧典》“四仲中星”的困难 宁晓玉(1068)
“荧惑守心”问题 孙小淳(1071)
中国古代天象记录的现代应用 孙小淳(1073)
中国古代有没有十月历 孙小淳(1077)
编后记(1079)
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