这是一本很厚的书(英文版1300 多页)，翻译它实在是项极端费力的工程，然而，我最终还是决定做了这件事情，唯一的原因是“值得”。
21年前，2002年，我加入北京师范大学天文系；3年后，开始讲授研究生的课程“天体物理导论”。开课之前，浏览了一些中文教材。不得不说，虽然中文的基础天文学教材琳琅满目，却没有我满意的，不少充斥着拼凑的痕迹，缺乏系统性和连贯性。偶尔有以自主创作为主的，又缺乏全面性和前沿性。最终，我选择了英文教材The Physical Universe: An Introduction to Astronomy，这是一本由著名华裔天文学家徐遐生撰写的天文学导论，涵盖行星、恒星、星系和宇宙学等天文的主要分支，我特别喜欢的是，其中的物理思想非常清晰，是学生进入天体物理领域非常合适的教材。我在北京师范大学天文系和中国科学院研究生院多次使用这本教材授课，每次的教学评估都会得到不少的溢美之词，很大程度上归功于这本优秀的教材。不过，与此同时，也会收到学生们的批评声音，非常集中的一点意见是：教材偏旧。确实，徐遐生这本书是1982年出版的，之后也没有更新，所以，对于近四十年天文学日新月异的发展没有反映出来。当老师的大概都有体会，换教材是项烦琐的工程，重新熟悉教材、重新制作课件都是极费时间的。在大学科研任务繁重的时代，建设一部教材是要狠下决心的。另外，学生的期望一直萦绕在我心头，也与自己的认识一致，所以，从大约2010年开始，我就琢磨更换教材。第一个问题就是：在众多的基础天文学书籍中，选取哪本呢？这时候，我的在加州理工学院读天文博士的学生推荐了本书：An Introduction to Modern Astrophysics。鉴于加州理工学院天文专业的权威性，我立即买了这本书。拿到这本书的第一感慨是，真厚啊！但是，当我开始阅读起来后，立即喜欢上了。跟The Physical Universe: An Introduction to Astronomy相比，这本书继承了其优点，即系统性、全面性和井井有条的物理思想，事实上，书的框架基本没变。同时，还有更加优秀的特征：涵盖了最新天文学进展、精美的图形和图片、可读性非常强的文字，以及难易适当的习题，这些也是其他使用本书的教师们的共识。确定了新教材后，我花了很多时间重新制作课件，于2013年秋季开始使用这本书(英文版) 在北京师范大学天文系讲授“天体物理导论” 和在中国科学院大学讲授“高等天文学”，中国科学院大学讲课的视频已公布到B站(哔哩哔哩网) 上，观者颇众。
An Introduction to Modern Astrophysics
为许多学生所知的“大橙皮书” (BOB)
作者：[(美) 布拉德利·W.卡罗尔(Bradley W. Carroll), (美)戴尔·A.奥斯利(Dale A. Ostlie)
《当代天体物理学导论: 原书第二版》
我们撰写这些书本的目标是通过仅使用物理学的基本工具向你打开当代天体物理学的整个领域。没有什么比通过理解宇宙的基本物理原理来欣赏宇宙的戏剧性更令人满意的了。柏拉图在理解宇宙奇观方面的数学方法的优势是显而易见的，正如在他的《厄庇诺米斯》(Epinomis) 中所表明的那样：你不知道真正的天文学家一定是大智慧的人吗？因此，将需要几门科学。第一个也是最重要的是处理纯数。对于那些以适当的方式进行研究的人，所有几何结构，所有数字系统，所有适当构成的旋律运动，所有天体旋转的单一有序方案都应该揭示它们自己。而且，相信我，如果没有我们所描述的研究，没有人会看到这一奇观，因此能够吹嘘他们通过一条简单的途径赢得了它。
现在，24 个世纪之后，一点点物理和数学的应用仍然可以带来深刻的见解。这些文本也源于我们在教授初级天体物理学课程时遇到的挫折。大多数可用的天文学书似乎不是数学的，而更像是描述性的。在其他课程中学习薛定谔公式、配分函数和多级展开式的学生感到很不方便，因为他们的天体物理学课文没有利用他们的物理学背景。对我们来说，这似乎是一种双重耻辱，因为天体物理学课程为学生提供了独特的机会，可以实际使用他们所学的物理学来欣赏许多天文学的迷人现象。此外，作为一门学科，天体物理学几乎涉及物理学的各个方面。因此，天体物理学让学生有机会回顾和扩展他们的知识。任何上过基于微积分的介绍性物理课程的人都已经具备理解当代天体物理学的几乎所有主要概念的能力。这门课程涵盖的现代物理学内容千差万别，因此我们包括了关于狭义相对论的一章和关于量子物理学的一章，提供这些领域的必要背景。正文中的其他所有内容都是独立的，并且大量交叉引用，因此你不会忘记导致所有科学中一些最令人震惊的想法的推理链。尽管我们试图尽量严格，但我们倾向于使用所研究系统的简单模型进行粗略计算。付出与努力的比率如此之高，以20％的努力产生80％的理解，以至于这些快速计算应该成为每个天体物理学家工具包的一部分。事实上，在写这本书的过程中，我们经常对可以用这种方式描述的现象的数量感到惊讶。最重要的是，我们试图对您诚实，我们仍然决心不将材料简化得面目全非。恒星内部、恒星大气、广义相对论和宇宙学——所有这些都以比单纯的手势示意更令人满意的深度来描述。今天，计算天体物理学对于我们对天文学的理解和观察与传统理论一样重要，因此我们开发了许多计算机习题，以及与正文材料集成的几个完整代码。读者可以自己计算行星轨道，计算双星系统的观测特征，制作自己的恒星模型，并重现星系之间的引力相互作用。出于教学原因，这些代码倾向于简单而不是复杂，你可以轻松扩展我们提供的概念透明的代码。天体物理学家历来在大规模计算和可视化方面处于领先地位，我们试图对这种科学与艺术的融合进行温和的介绍。教师可以使用这些内容创建适合他们特定需求的课程，方法是将内容视为天体物理学的大杂烩。通过明智地选择主题，我们使用BOB 教授了一门一学期的恒星天体物理学课程。(当然，前18 章中省略了很多内容，但正文旨在适应这种操作。) 感兴趣的学生随后继续学习宇宙学的额外课程。另外，使用整本书可以很好地完成为期一年的概观课程，涵盖所有当代天体物理学。为了便于主题的选择，以及确定章节中的重要主题，我们在第二版中添加了小节标题。教师可以根据自己和学生的兴趣选择略读甚至省略小节，从而设计他们喜欢的课程。在以下网页的资源选项卡下能找到本书附带的其他资源：www.cambridge.org/astrophysics。它包含各种语言的计算机代码的可下载版本，Fortran、C++，在某些情况下，还有Java，以及一些指向天文学中许多重要网站的链接。此外，还提供了指向课本中的公共领域图像和可用于教师演示的线图的链接，教师也可以直接从出版商处获得详细的习题答案手册。
然而，事情远没有达到完美。经常听到学生的抱怨是：能不能有个中文版本？实际上，有些学生会找中文书作为参考书。有的学生英文不够好，读英文教材要花不少时间理解语言；即使英文好的学生，读英文教材的效率也不如中文的高。在课堂之外，随着祖国经济的腾飞，中国天文也突飞猛进，天文专业工作者和爱好者大幅增加，优秀的中文教材必不可少。所以，最可行的方法就是给这本书翻译中文译本。就像之前所说，这本书的厚度不一般，这个念头带给我的就是“压力”。我曾经译过《射电天文工具》，深知翻译一本书所需的精力，而《当代天体物理学导论》的体量约是《射电天文工具》的四倍。所幸的是，当我跟同事们聊起这个困境时，却有了意想不到的收获，他们说愿意帮我。于是，就有了这个合作翻译的版本——《当代天体物理学导论: 原书第二版》[(美) 布拉德利·W.卡罗尔(Bradley W. Carroll), (美)戴尔·A.奥斯利(Dale A. Ostlie)著; 姜碧沩等译. 北京：科学出版社, 2023.11]。
没有同事们的参与，我绝不可能一个人完成这个鸿篇巨著的翻译。我们的主要分工如下：李庆康教授翻译第3、7、8、10、11、13、15、16章，高健教授翻译第1、2、6、19 ∼ 23章，孔令杰女士翻译第24∼30章，我翻译第4、5、9、12、14、17和18章，附录部分也是分工完成的，随后交换校对，与出版和排版相关的琐碎事务多由李庆康和高健教授协调处理。此外，翻译过程中得到了学生李颖、王钰溪和吕志磊的帮助。本译著的出版得到国家自然科学基金项目(NSFC11533002) 和北京师范大学天文系的资助。相对于英文原版书，中文版适用的中国读者范围更广。首先，对于攻读天文专业的本科生和研究生以及从事天文研究的专业人员，本书都不失为一本非常优秀的教材或者参考书。其次，对于爱好天文的人来说，第一部分(天文工具) 和第三部分(太阳系) 具有很高的可读性。最后，每章的例题和习题对于参加天文竞赛和备考研究生的学生将很有帮助。此外，恒星天文在书中占较大篇幅，一共12章(第7∼18章)，比很多恒星天文专著都写得清晰易懂而且深入，值得推荐。严复以为，翻译三难为“信、达、雅”，我们不敢说“达” 和“雅”，但力求“信”，因为这是科学书籍最重要的元素。所以，书中不妥之处，诚恳地欢迎读者批评指正。
本文摘编自《当代天体物理学导论: 原书第二版》[(美) 布拉德利·W.卡罗尔(Bradley W. Carroll), (美)戴尔·A.奥斯利(Dale A. Ostlie)著; 姜碧沩等译. 北京：科学出版社, 2023.11]一书“译者的话”“原书前言”，有删减修改，标题为编者所加。
责任编辑: 陈艳峰 郭学雯
《当代天体物理学导论》第二版经过彻底修订，反映了过去十年中天体物理学发生的巨大变化和进步。本书的内容包括以下几部分。第一部分“天文学的工具”：天球、天体力学、光的连续谱、狭义相对论、光与物质的相互作用、望远镜；第二部分“恒星的性质”：双星系统和恒星参数、恒星光谱分类、恒星大气、恒星内部、太阳、星际介质和恒星形成、主序和主序后恒星的演化、恒星脉动、大质量恒星的命运、恒星的简并遗迹、广义相对论和黑洞、密近双星系统；第三部分“太阳系”：太阳系中的物理过程、类地行星、巨行星的王国、太阳系小天体、行星系统的形成；第四部分“宇宙中的星系”：银河系、星系的性质、星系演化、宇宙的结构、活动星系、宇宙学、早期宇宙。书后还有附录部分。
本书适合高等院校天文专业的本科生和研究生，第一部分适合天文爱好者。
（本文编辑：刘四旦）
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