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第一篇　绪论1

第一章　宇宙起源1

1.1　宇宙爆炸理论1

1.2　宇宙信息获取7

1.3　宇宙奥秘探索13

第二章　恒星演化17

2.1　恒星的早期演化阶段17

2.2　恒星从主序开始的演化程20

2.3　恒星的晚期演化阶段34

第二篇　超新星39

第三章　历史超新星与超新星历史遗迹（SNR）39

3.1　银河星系超新星39

3.2　河外星系超新星46

3.3　我国超新星的观测和发现48

3.4　SN 1987A53

第四章　超新星分类和超新星诞生率61

4.1 Ⅰ型超新星的主要观测特征64

4.2 Ⅱ型超新星的主要观测特征69

4.3　超新星诞生率70

第五章 Ⅰ型超新星爆发机理——热核反应驱动79

5.1　白矮星结构的钱氏理论81

5.2　爆轰和爆燃86

5.3　双星吸积可能结局和爆发能量估计93

5.4　几个疑难问题95

第六章 Ⅱ型超新星爆发机理——引力坍缩驱动97

6.1　一些基本物理概念101

6.1.1 时标101

6.1.2　重核离解（即光裂解）107

6.1.3　电子俘获112

6.1.4　绝热指数114

6.2　坍缩阶段116

6.2.1 星核区坍缩过程116

6.2.2　坍缩物质的熵117

6.2.3　坍缩动力学119

6.2.4 引力释放能122

6.3　反弹阶段122

6.4　激波传播阶段124

6.4.1 瞬发爆炸（或直接爆炸）125

6.4.2　延缓爆炸（或间接爆炸）127

第三篇　物理因素134

第七章　近核物质密度物态方程134

7.1　核统计平衡134

7.2　自由粒子热力学量136

7.3　反弹激波传播区的物态方程140

7.4　核和核物质的熵142

7.5　可压液滴模型148

7.5.1　热力学零度下的平衡方程149

7.5.2　有限温度情况的平衡方程160

7.6　超饱和密度物态方程166

7.7　四粒子模型平衡方程推导169

7.8　理想费米气体物态方程173

第八章　中微子的产生及其与物质的相互作用179

8.1　热中微子过程181

8.1.1 电子对湮灭中微子过程181

8.1.2　光子中微子过程182

8.1.3　等离子体中微子过程182

8.1.4　轫致辐射中微子过程184

8.2　电子俘获率184

8.2.1　重核电子俘获率185

8.2.2 电子完全简并情况下的自由质子电子俘获191

8.2.3 自由质子电子俘获率193

8.3　中微子反应截面198

8.3.1 中微子电子散射200

8.3.2　核子对中微子的吸收201

8.3.3　核吸收中微子反应截面201

8.3.4　相干散射202

8.3.5 中微子核子散射204

8.3.6　反中微子电子散射率204

8.3.7　中微子平均自由程206

第四篇　数值计算方法213

第九章　流体动力学计算方法213

9.1　一维球对称模型214

9.2　二维轴对称旋转模型227

9.3　超新星爆发期间的不稳定性和混合229

9.4　光滑质点流体动力学（SPH）方法231

9.4.1　方法的基础232

9.4.2　流体力学方程组236

9.4.3　人为黏性和热传导239

9.4.4 自引力、汇和磁场241

9.4.5　关于光滑核244

9.4.6　SPH执行过程246

第十章　中微子输运方程计算方法248

10.1　流体动力学和中微子输运的基本方程组248

10.1.1 运动方程和Boltzmann方程249

10.1.2 多群流量限制扩散（MGFLD）方案260

10.1.3　更加简单的输运方案263

10.1.4　数值模拟中使用的计算方案汇总264

10.2　致密物质的中微子输运267

10.2.1 中微子场作用下的相对论流体动力学方程267

10.2.2 中微子输运方程270

10.2.3 中微子扩散泄漏274

第五篇 Ⅱ型超新星数值模拟280

第十一章　GR流体动力学方程组及其差分格式280

11.1　GR方程组280

11.2　差分格式282

11.2.1　初始量283

11.2.2　流体力学方程组的求解过程285

11.3　能量方程的求解方法293

11.3.1 四粒子模型物态方程情况293

11.3.2　均匀核物质情况314

11.3.3　反弹激波区三粒子平衡态情况316

第十二章　计算模型的选取和计算环境的设定321

12.1　前身星模型321

12.1.1　前身星模型对超新星星核坍缩的影响324

12.1.2　前身星模型对激波传输和爆发的影响329

12.2　非物理因素考虑337

12.2.1 空间网格的剖分338

12.2.2　时间步长的选取344

12.2.3　人为黏性的形式346

12.2.4　内边界条件354

12.2.5　外边界条件354

第十三章　瞬发爆炸模型的构造360

13.1　概述360

13.2 “等效厚度”的构造方法362

13.3　物态方程中参数cb,k0和v的影响366

13.4　瞬发爆炸成功与否的简单判据372

第十四章　激波传播与对流不稳定性378

14.1　首级激波379

14.1.1　激波形成点的位置379

14.1.2　激波波阵面的位置380

14.1.3　激波速度的大小380

14.1.4 激波能量381

14.2　次级激波384

14.3　对流不稳定性386

14.3.1　基础理论387

14.3.2　轻子梯度驱动的对流389

14.3.3　熵梯度驱动的对流394

14.4　激波波后振荡现象398

附录401

一、源程序“SNⅡ-WLYW89”及其使用说明401

二、“WW93”系列模型中的15M⊙模型（S15）的参数515

参考文献578