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天體物理學(xué)范文第1篇

[關(guān)鍵詞]《莊子?逍遙游》；天體物理學(xué)；巨生物學(xué)

[中圖分類號(hào)]I262 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-3115（2016）24-0047-04

《逍遙游》為《莊子》首篇。在《莊子》這一開篇文字中，莊子面對(duì)宇宙天地展開想象，超越了人的視域，創(chuàng)造出鯤鵬這樣“不知其幾千里也”的超大生物形象：“北冥有魚，其名為鯤。鯤之大，不知其幾千里也；化而為鳥，其名為鵬。鵬之背，不知其幾千里也；怒而飛，其翼若垂天之云?！卑殡S著大鵬“摶扶搖而上者九萬里”，莊子的精神“絕云氣，負(fù)青天”，進(jìn)入到現(xiàn)代天體物理學(xué)所研究的宇宙世界中?！跺羞b游》中蘊(yùn)含著莊子式的“天體物理學(xué)”與“巨生物學(xué)”，在人類科學(xué)發(fā)展史上有著不可忽視的價(jià)值與意義。

一、《逍遙游》中的“天體物理學(xué)”

讀《莊子》一書，必須像莊子一樣盡最大可能發(fā)揮想象力。在我們看來，面對(duì)《逍遙游》“北冥有魚”一節(jié)神奇的文字，最好的閱讀方式是一邊慢聲誦讀，一邊想象著大鯤在宇宙大海中遨游，想象著鯤化為鵬這一宇宙生命大變化的波瀾壯闊，想象著大鵬在宇宙中飛翔的自由雄邁。在想象中伴隨著莊子的文字前行，就能夠感知到北冥、南冥以及北冥與南冥相距的遼遠(yuǎn)：“是鳥也，海運(yùn)則將徙于南冥。南冥者，天池也；齊諧者，志怪者也。諧之言曰：‘鵬之徙于南冥也，水擊三千里，摶扶搖而上者九萬里，去以六月息者也?！?/p>

在《逍遙游》的語境中，北冥、南冥絕非地球上的北冰洋、南冰洋，地球上最為廣大的太平洋也難以讓鯤鵬自由翻騰；大鵬從北冥到南冥，必須先在海面上滑行三千里，然后乘著由下而上的颶風(fēng)飛至九萬里高空，才能由出發(fā)地北冥抵達(dá)目的地南冥。也就是說，北冥與南冥不直接相連，大鵬不能由北冥游至南冥。北冥與南冥似乎是懸隔于不同星球上的兩個(gè)大海，大鵬必須飛至九萬里高空，擺脫北冥所在星球的吸引力，才能實(shí)施飛抵南冥的計(jì)劃。后文“故九萬里，則風(fēng)斯在下矣，而后乃今培風(fēng)，背負(fù)青天，而莫之夭閼者，而后乃今將圖南”，正說明了這一點(diǎn)。

以上這些都可以視為莊子的“謬悠之說，荒唐之言，無端崖之辭”（《莊子?天下》），但就在這種看似荒誕的憑空想象中，又分明有著能夠?yàn)楝F(xiàn)代天體物理學(xué)證明的科學(xué)理據(jù)。對(duì)莊子來說，大鵬從北冥飛到南冥，必須以“摶扶搖而上者九萬里”為先決條件，這一宇宙真理遠(yuǎn)在人視域之外，在莊子的時(shí)代無法給出直接證明。為證明這一宇宙真理的存在，莊子立足于人類的經(jīng)驗(yàn)世界，以人類所能目擊到的物理現(xiàn)象為依據(jù)，對(duì)自己的“謬悠之說，荒唐之言，無端崖之辭”予以論證：“野馬也，塵埃也，生物之以息相吹也?！爆F(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，物質(zhì)與物質(zhì)間或者相互吸引，或者相互排斥，前者稱為吸引力，后者稱為排斥力；由于物質(zhì)間存在著這兩種力量，故而形成了物質(zhì)不斷運(yùn)動(dòng)的形態(tài)。莊子所謂“野馬也，塵埃也，生物之以息相吹也”，早在力學(xué)產(chǎn)生前就已感知到物質(zhì)間因有引力作用而不斷運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在奧秘。

以這樣一種深刻的感知力為基礎(chǔ)，莊子繼續(xù)前行，以人所親見的浮力現(xiàn)象對(duì)遠(yuǎn)在人視域之外的大鵬飛至九萬里高空的問題予以類比論證：“且夫水之積也不厚，則其負(fù)大舟也無力。覆杯水于坳堂之上，則芥為之舟，置杯焉則膠，水淺而舟大也。風(fēng)之積也不厚，則其負(fù)大翼也無力。故九萬里，則風(fēng)斯在下矣，而后乃今培風(fēng)，背負(fù)青天，而莫之夭閼者，而后乃今將圖南?！睆摹吧镏韵⑾啻狄病钡娜f有引力現(xiàn)象論及到水的浮力現(xiàn)象，從水對(duì)舟的浮力作用論及到六月颶風(fēng)對(duì)大鵬飛至九萬里高空的推力作用，莊子層層遞進(jìn)，頗有現(xiàn)代科學(xué)論證的意味。由此，莊子對(duì)于大鵬飛至九萬里高空“則風(fēng)斯在下矣”的想象，就不再是荒誕不經(jīng)的無端臆想，而是極具理性色彩的科學(xué)假想。

天體物理學(xué)范文第2篇

“隨著一個(gè)big bang，我回來了?！眰惗貖W運(yùn)會(huì)前的訓(xùn)練賽上，斯塔西·鮑威爾小姐一舉拿下376.05分，刷新了英國(guó)紀(jì)錄。接受BBc采訪時(shí)，不知有心還是無意，她挑了這個(gè)原指“宇宙大爆炸”的詞來形容跳水瞬間?！蟊āC明了我的復(fù)出，證明我有資格參加奧運(yùn)會(huì)。”

消失了一個(gè)賽季后，2012年，劍橋天體物理學(xué)女博士鮑威爾重返跳臺(tái)。

就像大爆炸后，宇宙大尺度結(jié)構(gòu)胚胎從極早期物質(zhì)隨機(jī)漲落，到跟隨引力繞星系團(tuán)中心高速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了極其漫長(zhǎng)的時(shí)間，保持慣性容易，而克服靜止重新運(yùn)動(dòng)很難。這條普適自然規(guī)律也應(yīng)驗(yàn)于鮑威爾的再次啟動(dòng)，她失敗了。

“劍橋大學(xué)天體物理學(xué)家斯塔西·鮑威爾的這個(gè)星期三過得有點(diǎn)失望，她止步于奧運(yùn)會(huì)首輪10米跳臺(tái)預(yù)賽，失去了前往半決賽的機(jī)會(huì)?！?/p>

這是《劍橋?qū)W人報(bào)》關(guān)于斯塔西·鮑威爾奧運(yùn)報(bào)道的第一句話。8月9目的女子10米跳臺(tái)預(yù)賽中，鮑威爾五跳出現(xiàn)兩跳失誤，只得到了287.30分，位居第20名。

跳水是一項(xiàng)“瞬間運(yùn)動(dòng)”，接受媒體采訪時(shí)，鮑威爾用“殘酷”來形容這一特質(zhì)。和她研究的有136億歲高齡、老得近乎永恒的銀河系比，跳水確實(shí)太殘酷了?！昂撩胫g，一切都被改變?！彼f。

“如果我的第二跳起跳后踢腿晚十分之一秒，我就可以進(jìn)半決賽。跳水就是這么不容喘息?！眱H僅因?yàn)樵缌耸种幻耄c家門口的半決賽失之交臂。代表16900名同學(xué)出征的鮑威爾懊惱不已?！坝?xùn)練中我的表現(xiàn)遠(yuǎn)比比賽時(shí)好得多，這是為什么?我快被自己氣死了?！?/p>

盡管跳水運(yùn)動(dòng)員鮑威爾在周三運(yùn)氣不佳，天體物理學(xué)家鮑威爾卻在當(dāng)天中了頭彩。跳水失敗當(dāng)天，她被通知自己的博士于《英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月刊》。

“這意味著我的論文會(huì)為未來這個(gè)領(lǐng)域的研究者們提供參考，所以盡管跳水搞砸了，我至少還有個(gè)依傍?！彼蛉さ馈?/p>

她沒有因?yàn)樘亩残难芯克男切?，這不是她的性格。天體物理學(xué)博士畢業(yè)后，她打算繼續(xù)攻讀哲學(xué)博士學(xué)位，另外，還想當(dāng)飛行員。但不管專注于哪個(gè)奇異的領(lǐng)域，對(duì)鮑威爾來說，“沒有什么比得上知道自己已經(jīng)跳下10米跳臺(tái)，三周半轉(zhuǎn)體一路向下，沒有任何水花飛濺的感覺!”

很容易從一群跳水隊(duì)員中分辨中出鮑威爾。訓(xùn)練間隙，她常常在泳池旁看論文。由于闌尾炎和術(shù)后感染，她錯(cuò)過了2011賽季。她不得不比別人更刻苦，一個(gè)天體物理學(xué)博士論文高壓在身的人，可以保持每周6天，每天兩場(chǎng)的跳水訓(xùn)練強(qiáng)度——這多少可以解釋她失敗后的委屈。

天體物理學(xué)范文第3篇

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所的天體物理學(xué)家張雙南表示：“當(dāng)我翻閱天文類書籍時(shí)，書中幾乎沒有任何在中國(guó)工作的科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，沒有看到任何一張照片是由中國(guó)的望遠(yuǎn)鏡拍攝的，這讓我非常沮喪?！敝袊?guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心主任吳季也補(bǔ)充道：“在掌握新知識(shí)方面，我們面臨著來自方方面面的越來越大的壓力?！?/p>

2011年5月3日，吳季宣布中國(guó)科學(xué)院將在未來幾年內(nèi)承擔(dān)五項(xiàng)空間探測(cè)任務(wù)，這預(yù)示著中國(guó)空間科學(xué)新時(shí)代的到來。過去5年中，中國(guó)科學(xué)院為這幾個(gè)項(xiàng)目提供的預(yù)算已經(jīng)達(dá)到5.54億美元，并在去年成立了專門監(jiān)管這些項(xiàng)目進(jìn)展的國(guó)家空間科學(xué)中心。

在這些計(jì)劃中，天體物理學(xué)居于核心地位。首先取得進(jìn)展的將是“硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡”（HXMT），這個(gè)望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)想可以追溯到20年前，它將利用黑洞、中子星等天體的X射線和伽馬射線輻射，對(duì)這些天體展開觀測(cè)。它將成為中國(guó)首個(gè)空間天文衛(wèi)星，最早于2014年發(fā)射，屆時(shí)它將成為中國(guó)的“黑洞探針”計(jì)劃三大衛(wèi)星中最早升空的一個(gè)。另外，“暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星”也正由南京的中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研制，這一衛(wèi)星將記錄暗物質(zhì)粒子彼此湮滅時(shí)產(chǎn)生的伽馬射線。此外，還有更多的項(xiàng)目已經(jīng)通過了初期論證，預(yù)計(jì)從2016年開始，在下一個(gè)五年計(jì)劃里陸續(xù)完成研制、發(fā)射，它們的出現(xiàn)將大大加強(qiáng)中國(guó)在空間天體物理學(xué)領(lǐng)域的實(shí)力。其中一項(xiàng)是由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所設(shè)計(jì)的“X射線時(shí)變與偏振探測(cè)衛(wèi)星”（XTP）。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張雙南表示，作為空間震蕩探測(cè)項(xiàng)目的主導(dǎo)設(shè)備，它將會(huì)“比‘硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡’更強(qiáng)有力并取得更大成就”。他指出，“X射線時(shí)變與偏振探測(cè)衛(wèi)星”收集數(shù)據(jù)的區(qū)域更加廣泛，具有能采集更多光子的高強(qiáng)鏡面，因此可以觀察到更微弱的天體并探測(cè)到它們的細(xì)節(jié)。全世界的天體物理學(xué)家們都期待出現(xiàn)這樣一臺(tái)空間望遠(yuǎn)鏡，不過去年美國(guó)宇航局和歐洲空間局卻取消了“國(guó)際X射線天文臺(tái)”的計(jì)劃，上個(gè)月，它的名為“雅典娜”的簡(jiǎn)化版望遠(yuǎn)鏡也在歐洲空間局的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)中輸給了木星探測(cè)器項(xiàng)目，未能成功立項(xiàng)。中國(guó)的“X射線時(shí)變與偏振探測(cè)衛(wèi)星”項(xiàng)目將研究旋轉(zhuǎn)墜入黑洞的物質(zhì)放射出的X射線，或者參考系拖曳（例如旋轉(zhuǎn)黑洞拖拽時(shí)空）產(chǎn)生的X射線信號(hào)。張雙南說：“我們將要研究的是極端條件下的物理學(xué)?！?/p>

作為“天體肖像”項(xiàng)目的核心，中國(guó)打算將其長(zhǎng)期積累的技術(shù)能力移植到新的空間射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目的“甚長(zhǎng)基線干涉”（VLBI）觀測(cè)中。中國(guó)計(jì)劃發(fā)射相關(guān)飛行器，與地面天線串連或者組成陣列，這樣就相當(dāng)于一部極其巨大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡，其有效口徑等于各臺(tái)設(shè)備之間的最大距離。中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡陣列系統(tǒng)并進(jìn)行相關(guān)國(guó)際合作。上海天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)洪曉瑜介紹說，計(jì)劃中的望遠(yuǎn)鏡陣列最初將包括兩個(gè)長(zhǎng)毫米波天線，每個(gè)天線的口徑為10米。這一望遠(yuǎn)鏡陣列投入使用后，首要的目標(biāo)將是繪制星系中心的特大質(zhì)量黑洞及其吸積盤的精細(xì)結(jié)構(gòu)，它們被普遍認(rèn)為是活動(dòng)星系核的能量來源。洪曉瑜說，他的團(tuán)隊(duì)希望在第一個(gè)望遠(yuǎn)鏡陣列投入使用十年后，進(jìn)一步發(fā)射普通毫米波天線衛(wèi)星。這樣，更長(zhǎng)的基線和更短的波長(zhǎng)將使射電源觀測(cè)的分辨率大大提高。

今年6月的“神舟九號(hào)”任務(wù)是中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)載人空間對(duì)接，這為中國(guó)科學(xué)家開啟了一個(gè)新領(lǐng)域，使中國(guó)有能力向“天宮一號(hào)”運(yùn)送儀器設(shè)備，并安裝另外兩個(gè)艙段。

目前，一系列設(shè)備已經(jīng)為“天宮”做好準(zhǔn)備。天體物理學(xué)家們也有理由為此歡呼。在已批準(zhǔn)的項(xiàng)目中，中國(guó)和瑞士合作的“伽馬暴偏振探測(cè)”（POLAR）項(xiàng)目作為中國(guó)空間天文“黑洞探針”計(jì)劃的組成部分，預(yù)計(jì)將由2014年發(fā)射的空間實(shí)驗(yàn)室“天宮二號(hào)”搭載升空。它將幫助科學(xué)家確定伽馬暴噴流的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，這又將反過來推進(jìn)伽馬暴成因的研究。對(duì)于伽馬暴成因，有一種理論解釋是，它是大質(zhì)量恒星在演化晚期坍塌時(shí)發(fā)生的；另一種則認(rèn)為是由中子星或者黑洞并合時(shí)產(chǎn)生的?！懊總€(gè)理論模型都預(yù)言了不同的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)”，張雙南表示。

天體物理學(xué)范文第4篇

1、提前準(zhǔn)備該專業(yè)的復(fù)習(xí)輔導(dǎo)書，認(rèn)真學(xué)習(xí)；

2、購(gòu)買該專業(yè)的相關(guān)試題卷，進(jìn)行大量習(xí)題練習(xí)；

3、總結(jié)該專業(yè)的知識(shí)要點(diǎn)，記憶背誦；

4、從網(wǎng)上下載相關(guān)的天體物理學(xué)習(xí)視頻，總結(jié)學(xué)習(xí)；

天體物理學(xué)范文第5篇

朱光亞教授為本書所作的序言對(duì)原子核物理學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展、與其他學(xué)科的交叉、及下一個(gè)世紀(jì)的展望做了極好的描述。原子核物理研究的基本問題包括：核的構(gòu)成及“版圖”是怎樣的？核子間相互作用及其表現(xiàn)形式是怎樣的？核的轉(zhuǎn)化規(guī)律是怎樣的？……隨著加速器技術(shù)、探測(cè)器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們可以獲得更高能量及各種種類的離子（包括放射性離子），它可用作炮彈去轟擊各種不同的原子核（靶核），產(chǎn)生各種核反應(yīng)產(chǎn)物，從而研究原子核物理學(xué)的各種基本問題。促使原子核物理學(xué)在更高激發(fā)能、更高角動(dòng)量和更大同位旋等的自由度內(nèi)不斷開拓新領(lǐng)域。

本書基本上是圍繞著這個(gè)發(fā)展主線來描述的。全書共分八章，第一章緒論，概述了80年代以來原子核物理發(fā)展的主要成就，并展望今后可能取得重大進(jìn)展的前沿方向，非常值得普通讀者一讀。第二至第五章分別論述了核結(jié)構(gòu)和亞位壘融合及核裂變理論方面的最新成就。第六至第八章分別論述了下世紀(jì)初期原子核物理研究的三個(gè)前沿領(lǐng)域：中高能核－核碰撞，亞核子自由度研究和放射性束物理。

核結(jié)構(gòu)一直是原子核物理學(xué)研究的中心課題之一在證實(shí)原子核由質(zhì)子和中子組成的假設(shè)并建立了核的殼模型和集體模型以后，出現(xiàn)了兩個(gè)新領(lǐng)域——原子核的高自旋態(tài)研究和巨共振研究，揭示原子核在快速轉(zhuǎn)動(dòng)和具有更高激發(fā)能時(shí)的核結(jié)構(gòu)特性。最近幾年隨著放射性核束裝置投入使用，當(dāng)強(qiáng)烈改變核內(nèi)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)平衡，推向質(zhì)子滴線和中子滴線時(shí)的原子核結(jié)構(gòu)特性已引起人們的極大興趣。本書第二、三章詳細(xì)介紹了這些方面的新進(jìn)展和發(fā)展前景，詳細(xì)介紹了高自旋態(tài)研究中發(fā)現(xiàn)的回彎現(xiàn)象。有些現(xiàn)象的物理內(nèi)涵至今還沒有搞清楚。特別地，為了便于讀者理解，作者對(duì)于巨共振的一般知識(shí)和各種巨共振模式做了系統(tǒng)介紹，并著重介紹了新的中子暈核產(chǎn)生的軟模式巨共振，建立在激發(fā)態(tài)上的巨共振，巨共振的各種衰變方式，原子核自旋同位旋激發(fā)，磁巨共振，高溫轉(zhuǎn)動(dòng)核的巨共振等前沿課題。

核裂變的發(fā)現(xiàn)是原子核物理基礎(chǔ)研究的產(chǎn)物，并已得到了廣泛的應(yīng)用，但是有關(guān)核裂變的許多問題尚未完全搞清楚，一直還是原子核研究的一個(gè)重要方面。本書第四、五章論述壘下重離子融合裂變反應(yīng)和原子核裂變，也提到了作者在這方面的近期成果，內(nèi)容豐富，有的現(xiàn)象用理論解釋還有偏差。作者也介紹了最近少量有關(guān)中子暈（皮）核的近壘和壘下裂變反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)及兩種相反的理論預(yù)言，并預(yù)計(jì)這方面研究將開辟重離子核反應(yīng)的新方向。對(duì)通常原子核的裂變反應(yīng)以及現(xiàn)有的核裂變的液滴模型、裂變道理論、裂變理論的殼修正、核裂變的擴(kuò)散模型、用多維輸運(yùn)過程來研究裂變動(dòng)力學(xué)以及裂變理論中的量子修正，書中都有介紹。并對(duì)形狀同質(zhì)異能態(tài)現(xiàn)象、裂變中的延遲現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)及其理論進(jìn)行了詳盡的描述。對(duì)耗散裂變從唯象描述到微觀理論的發(fā)展，作者給出了一個(gè)極好的展望。對(duì)裂變過程中的時(shí)標(biāo)和核的粘滯性直到裂變理論和相關(guān)的非平衡態(tài)理論的關(guān)系也有很好的描述。

從第六章開始本書著重描述下世紀(jì)原子核物理可能會(huì)取得重大進(jìn)展的三個(gè)前沿領(lǐng)域。第六章是有關(guān)中高能和相對(duì)論性核－核碰撞的，其中重大課題有：核物質(zhì)的狀態(tài)方程；核物質(zhì)相變，包括液氣相變和夸克－膠等離子體(QGP)的產(chǎn)生；熱核性質(zhì)和多重碎裂衰變的新模式等。宇宙初期大爆炸時(shí)可能產(chǎn)生QGP，這是人們從未認(rèn)識(shí)過的新物態(tài)。作者從介紹核態(tài)方程的一般知識(shí)開始，進(jìn)而較為詳細(xì)地介紹了理論研究的現(xiàn)狀，包括玻耳茲曼－烏林－烏倫貝克(BUU)方程，量子分子動(dòng)力學(xué)方法(QMD)及核－核碰撞的輸運(yùn)模型的蒙特卡羅模擬，然后描述中高能核－核碰撞的有關(guān)實(shí)驗(yàn)及其解釋。最后詳細(xì)地介紹了QGP產(chǎn)生的有關(guān)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)上診斷QGP產(chǎn)生的方法。對(duì)QGP的研究將對(duì)原子核物理，粒子物理和天體物理產(chǎn)生重大影響，但到目前為止，還沒有一個(gè)實(shí)驗(yàn)明確表明QGP的存在。人們期待著20世紀(jì)末美國(guó)相對(duì)論性重離子加速器RIHC的運(yùn)行及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果。除了通過觀察中子星和超新星爆發(fā)可以獲得部分有關(guān)高溫高密核物質(zhì)的信息外，中高能核－核碰撞是目前實(shí)驗(yàn)室中研究高溫高密核物質(zhì)的唯一途徑，這方面將有許多新的結(jié)果出現(xiàn)。

自80年代放射性核束裝置問世以來，人們發(fā)現(xiàn)了中子暈核等一系列新現(xiàn)象。國(guó)際核物理學(xué)界普遍認(rèn)為，放射性核束物理，包括它在天體物理和其他相關(guān)學(xué)科的應(yīng)用是今后一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)原子核物理學(xué)重要的前沿領(lǐng)域之一。本書第七章對(duì)放射性核束產(chǎn)生的方法和有關(guān)裝置做了詳細(xì)的介紹，特別介紹了我國(guó)學(xué)者提出的蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)裝置和北京放射性核束裝置。這是一個(gè)方興未艾的新領(lǐng)域。許多發(fā)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)核理論模型提出了尖銳的挑戰(zhàn)。利用放射性核束進(jìn)行的核反應(yīng)和傳統(tǒng)的核反應(yīng)有很多不同之處，特別是一些學(xué)者提出用這種核反應(yīng)來合成超重元素，從而擴(kuò)展人們已經(jīng)知道的元素種類，放射性核束將大大提高人們合成新元素并研究這些新核素的性質(zhì)的能力。自然界除了200多種穩(wěn)定核素外，理論預(yù)言大約還有6000個(gè)以上的不穩(wěn)定核素，到目前為止人們合成了其中的2000多個(gè)，放射性核束將使人們更容易去合成這些未知的核素，特別是當(dāng)這些核素越來越接近于中子滴線和質(zhì)子滴線時(shí)，將表現(xiàn)出許多新奇的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)并解釋這些性質(zhì)將是對(duì)原子核物理學(xué)的重大挑戰(zhàn)。

放射性核束的產(chǎn)生和應(yīng)用還打開了核天體物理學(xué)的新局面，它主要研究宇宙和天體中各種元素及其同位素的核合成機(jī)制、時(shí)間、物理環(huán)境和宇宙場(chǎng)所。核反應(yīng)在天體演化和宇宙演化中起著極其重要的作用，它是恒星和超新星爆發(fā)的主要能源，導(dǎo)致了天體和宇宙中各種化學(xué)元素和同位素的產(chǎn)生。迄今為止，天體物理學(xué)感興趣的一些核反應(yīng)的截面及其隨能量的變化，多半是通過理論計(jì)算或是從較高能區(qū)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外推到天體核反應(yīng)發(fā)生的能區(qū)而得到的，而且特別缺少不穩(wěn)定核的數(shù)據(jù)，放射性核束正好可以填補(bǔ)這個(gè)空缺。實(shí)驗(yàn)核天體物理學(xué)正在進(jìn)入一個(gè)以放射性核束引起的熱核反應(yīng)為重點(diǎn)的新的發(fā)展階段。書中對(duì)宇宙大爆炸后初始核合成，主序星和高溫天體環(huán)境中氫的燃燒，天體中比較重的元素的合成所需的核反應(yīng)及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法都做了介紹。