第1章.物理基础\t001
1.1.物质世界\t001
1.2.质量\t002
1.3.能量\t003
1.4.空间与时间\t004
1.5.狭义相对论\t007
1.6.波与多普勒效应\t013
1.7.黑体辐射\t017
1.8.特征光谱\t019
第2章.周边\t021
2.1.太阳\t021
2.2.天体距离测量\t023
2.3.银河系\t026
2.4.我们的周边\t041
第3章.恒星诞生\t045
3.1.传统理论\t045
3.2.相空间\t047
3.3.新方程\t049
3.4.恒星胎\t053
3.5.星系形成\t063
第4章.恒星成长\t070
4.1.赫罗图\t070
4.2.传统模型\t071
4.3.恒星的状态\t076
4.4.太阳核聚变概率\t077
4.5.目前太阳结构\t078
4.6.结束主序期的膨胀\t079
4.7.变星\t080
4.8.推论\t083
4.9.一个自由度\t090
4.10.恒星的寿命\t091
4.11.新星.超新星\t093
4.12.造父变星\t098
4.13.恒星的年龄\t100
4.14.生产元素的大熔炉\t103
4.15.新模型的长处与缺陷\t108
4.16.太阳演化史\t111
第5章.恒星的死亡\t117
5.1.白矮星\t117
5.2.脉冲星\t119
5.3.黑洞\t122
名词术语\t125
附录.作者简历\t128
附件.作品明细（不含编辑作品）\t131

物理基础
我们先介绍有关的物理基础知识。
1.1 物质世界
我们都知道，世界上的东西都是由原子构成的，包括人造原子在内，我们知道的共有一百多种原子。原子由原子核与电子构成；原子核由质子与中子构成。这些都是物质，另外，光子也是物质。
简单地说，物质就是质子、中子、电子与光子，以及由它们构成和可能产生的一切。其基本特征是可以被检测。
一切新发现的物质，新星系、新彗星、新物种、新元素、新粒子，都经历了首先被发现和被他人检验的过程。如果只有某个人或者某些人宣布的首次发现，而他人却不能对其进行检验，那么这种“发现”便不会被承认，“它”就不是物质。
不属于物质的还有神、鬼、仙、佛等精神。其特征是，信则有，不信则无。例如，人们所说的“佛在心中”“上帝与我们同在”等。
此外，人们相当关注的不明飞行物（unidenti.ed .ying object，UFO）是不是物质？或者说，它们是不是真实存在？对于这些不明飞行物，我们应该针对每一个事件进行具体的调查研究、分析判断。
许多人同时观察到的不明飞行物应该被认为是真实存在的，因为许多人的观察可以互为检验。但实际上，经过事后认真的调查研究，许多这一类不明飞行物都被确认为军方的隐形飞机、球状闪电，或是气象气球等。这些物体之所以没有在当时就被人们辨认出来，是因为人们不熟悉它们，或者是因为当时的气候条件比较特殊才会出现少见的景象。单个人的与不明飞行物有关的经历则不能被认定为真实存在。因为它缺少被检验这一必要环节。
有关不明飞行物的更多情况，读者们可以读一读李大光所译、美国天文学家、著名科普作家卡尔·萨根（Carl Sagan，1934—1996年）所著的《魔鬼出没的世界》*。
所有物质都具有两种基本性质：一是惯性，二是引力。
篮球、铅球等被扔出去以后仍然可以继续向前飞行，飞机、汽车等在关掉油门之后仍然可以接着前进；板凳等物体不会自己发生移动……这种在不受力或者在所受合外力为零的情况下，维持其匀速直线运动或者静止状态的性质就叫做惯性。为了定量地描述物体的惯性，人们定义了一个物理量——质量。当物体受力时，会产生加速度，牛顿（I. Newton，1642—1727年）第二定律告诉我们，其加速度正比于所受到的力。这个比例常数就定义为该物体的质量。
我们吃早饭时，滚出桌边的鸡蛋会掉下去；秋天，离开了树枝的叶子会落下来；抛向空中的物体会落回来；卫星和月亮会绕着地球转；地球绕着太阳转……这些都是因为所有的物体之间均会相互吸引。两个物体之间的引力正比于它们的质量之积，反比于它们之间的距离的平方。这个比例常数叫做引力常数，通常用G表示，它等于6.6732×
10-11N·m2·kg-2。人们用秤来称量物体就是利用了物体与地球之间的引力。
1.2 质量
因为由这两种基本性质定义的质量相等，所以可以把质量直接定义
*　萨根 C.魔鬼出没的世界[M].李大光，译.长春：吉林人民出版社，1998.
为物质的量。国际计量单位制（System International，SI）中，质量的单位就规定为保存在巴黎的铂铱合金标准体（这块物质）的量。质量的定量度量方式仍然要借助于上述两种基本性质。
我们知道，物质一般呈现为三种形态：固态、液态和气态。固态物质是具有固定大小和形状的物质形态，通常也叫做固体或物体。例如，我们周围的石头、瓦块、金属木材等。液态物质没有固定形状，容易流动，密度比较大，与固体差不多，不容易压缩。我们周围最大量的液态物质是水，油和水银也呈现为液态。气态物质没有固定形状，容易流动，密度比固体和液体都小得多，容易压缩。空气是最常见的气体。水蒸气、煤气、天然气和各种蒸气也是常见的气体。
物质的各种形态在一定条件下会相互转化。春天，冰会化成水,水蒸发会变成水蒸气。煤燃烧会产生二氧化碳和灰烟，并放出光和热。
在一切变化过程中，物质的量不会变化。这就是质量守恒定律：孤立系统的任何变化都不会改变它的质量。所谓系统就是一定量的物质；而孤立系统就是与其他物质没有任何质量、能量交换，也没有相互作用的系统。1kg冰融化之后会有1kg水；它蒸发之后会有1kg水蒸气。
质量守恒定律是最普遍的自然规律之一。
1.3 能量
马儿在跑，羊儿在跳，云在飘动，风在呼啸……所有物质都在运动。物质的运动是绝对的，而静止是相对的。躺在卧铺上的人相对于车厢是静止的，相对于大地却是运动的；睡在家中床上的人，相对于地面是静止的，而相对于太阳来说，他一方面随着地球的自转运动，另一方面还随着地球的公转而绕着太阳运动。这些都是宏观的运动。微观方面，他的心脏在不停地跳动，血液在不停地流动，细胞在不断地新陈代谢。我们早晨起床后，枕头上往往会留下几根头发，这就是头部皮肤和头发经过了一晚上运动的结果。生物有着新陈代谢的运动，没有生命的物体也有着微观的运动。山上的岩石看起来没有变化。但是

这是一本专门介绍恒星的书。包括恒星的环境、起
源、演化、消亡等。为了吸引青少年，书中用了诞生、
成长、死亡等拟人化的词。但希望不会误导读者。实际
上，本书是十分认真的科普读物。本书的一切都以实际
和观测数据为依据，再根据一些科学定律，推演出许多
有意思的结果。相关处都留有线索，以方便读者深究。
但凡是笔者想象的，大都明确有推测、可能等词。不过
更多的是假设。读者可以想一下，这是为什么？不那样
会怎样？
确实，这里有太多有意思的事，太多太多没有弄明
白的问题。本书希望吸引更多的人，特别是青少年关注
这些一直眨着眼睛、微笑的“小”星星们。
感谢宋成斌编辑和清华大学出版社的领导，有了他
们真诚的帮助，本书才得以出版。
书中部分内容取自百度百科。笔者对百度网和相关
的撰稿人表示感谢。
张邦固
2018年8月15日

星星绝大多数叫做“恒星”。离我们最近的恒星是太阳。恒星的“恒”包含什么意思？它们如何运动？二是它们的亮度不变吗？如何变化？为什么会变化？它们是怎么来的？它们是如何产生的？恒星是怎样发光的？恒星有多少？它们分群吗？等等，本书将讨论这些与恒星有关的有趣的问题。