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出版者:机械工业出版社

作者:张凤岐

出品人:

页数:134

译者:

出版时间:1999-01

价格:14.00

装帧:平装

isbn号码:9787111068167

丛书系列:

图书标签:

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《星际航行与超光速引擎设计原理》 书籍简介 本书深入探讨了人类探索宇宙的终极梦想——星际航行所需克服的理论与工程学挑战。我们不再局限于科幻小说的奇思妙想，而是从严谨的物理学基础出发，对当前已知宇宙规律下实现超光速旅行（Faster-Than-Light, FTL）的可能性进行了系统性的梳理和前沿性的推演。 第一部分：时空几何与基础物理的边界 本书的开篇将详细剖析爱因斯坦的广义相对论，重点聚焦于时空弯曲的数学模型。读者将跟随作者，从黎曼几何的视角理解物质如何塑造时空结构。我们详细阐述了“光锥”的概念，并探讨了现有物理学框架内，任何拥有静质量的物体如何被限制在光速之下。 随后，我们将转入对前沿理论物理的考察。这部分内容将详尽介绍量子场论在极端条件下的表现，特别是对“真空能”和“零点能量”的最新实验数据与理论解释。我们不会满足于教科书上的定义，而是深入研究如何从量子涨落中提取可控能量，这被认为是构建任何先进驱动系统的物质基础。 第二部分：超光速旅行的理论模型构建 本部分是本书的核心，它系统地梳理了所有被严肃讨论的FTL概念，并着重分析了它们的数学自洽性与工程可行性边界。 1. 曲速驱动（Warp Drive）的深入解析： 我们将基于米格尔·阿尔库维雷（Miguel Alcubierre）提出的度规方程，详细推导出“曲率气泡”的形成条件。读者将学习到如何精确计算所需的负能量密度（或称奇异物质）的精确量值。书中包含了对“麦克斯韦-李奇费尔德度规”（Maxwell-Lichfield Metric）的修正分析，讨论了如何通过引入高维几何结构来降低对负能量密度的绝对需求。更重要的是，我们探讨了“气泡边界效应”——即当飞船减速时，其前方被压缩的时空是否会释放出灾难性的高能辐射，以及可能的被动防御机制。 2. 虫洞（Wormhole）的拓扑学与稳定性： 虫洞作为连接时空两点的捷径，其理论基础在于爱因斯坦场方程的非平凡解。本书使用拓扑学工具，解释了虫洞喉部（Throat）的结构。我们详细分析了“洛伦兹收缩虫洞”（Lorentzian Traversable Wormholes）所需的条件，即如何利用负质量物质来维持喉部的开放，以防止其瞬间坍缩。书中包含了一个关于“时间机器悖论”的物理学反驳，即通过限制虫洞的开口尺寸和建立特定时间差，来保持因果律的完整性。 3. 高维空间与卡鲁扎-克莱因理论的应用： 我们假设宇宙存在超越我们感知的三维空间和一维时间之外的额外维度。通过引入卡鲁扎-克莱因理论的现代衍生形式，我们探讨了如何利用这些隐藏维度来“绕过”四维时空的光速限制。具体来说，我们模型化了“维度泄漏”（Dimensional Leakage）的概念，即如何将飞船的有效质量投影到更高的维度中，从而在我们的低维空间中表现出超光速的运动。 第三部分：先进推进系统的工程学挑战与解决方案 在理论模型奠定基础后，本书将转向实际的工程实施路径。由于对奇异物质（负能量）的直接获取仍遥不可及，我们将焦点放在寻找“替代性”推进方案。 1. 反物质驱动的极限应用： 尽管反物质湮灭是目前已知的最高效的能量转换方式，但其在星际航行中的主要瓶颈在于储存和生产效率。我们详细分析了托卡马克装置的改进型（如“磁约束悬浮环”）在百万吨级反物质生产中的可行性。书中包含了一个详细的“惯性约束聚变-反物质辅助点火”反应堆设计草图，旨在实现单次点火即可驱动一艘万吨级飞船数个天文单位的航程。 2. 零点能提取（ZPE Extraction）的理论装置设计： 鉴于真空的固有能量，本书提出了一种基于“卡西米尔效应的动态放大模型”的能量提取装置。该装置利用超导材料和超强磁场，试图“裁剪”特定的量子场模式，从而持续地从真空中汲取功。虽然该技术仍处于理论模型的早期阶段，但书中提供了详细的计算流程，用于预估一个可投入实际应用的ZPE采集器的最小尺寸和能量产出效率。 3. 星际信号传输与时空耦合： 即使飞船无法超光速飞行，信息传递仍是星际文明的关键。本部分探讨了利用“纠缠粒子对”进行“瞬时信息传输”的物理可能性，并严格论证了为何根据当前量子力学解释，这并不能传递经典信息（即“非通讯定理”）。随后，我们提出了一个基于“时空振荡耦合器”的方案，该方案旨在通过产生特定的引力波模式，使得信息编码的波形能够在远端被接收器通过对本地时空曲率的微小扰动来解码。 结论：迈向银河文明的路线图 全书最后总结了实现星际航行的技术路线图。我们明确指出，短期内（未来五十年）人类的努力应集中在高效的亚光速推进（如聚变脉冲推进的优化），而长期目标（未来数百年）则必须是掌握时空几何的操纵能力。本书旨在为下一代理论物理学家、航天工程师和高能物理研究者提供一个详尽的、基于现有科学框架的、激动人心的未来蓝图。它不是一本关于如何做某件事的指南，而是一份关于“我们能做到什么”的深度哲学与工程学探讨。 --- 目标读者： 理论物理学、天体物理学、高级工程学、数学物理专业的学生和研究人员，以及对尖端航天技术抱有浓厚兴趣的科学爱好者。 关键词： 广义相对论、曲速驱动、虫洞、零点能、反物质、卡鲁扎-克莱因理论、时空几何、超光速。

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这本书的装帧设计实在是太吸引人了，封面那深邃的蓝色调，配上简洁有力的白色字体，一下子就抓住了我的眼球。我通常买书很注重第一印象，而这本《网络指南》的封面设计无疑是成功的第一步。内页的纸张质地也非常舒服，不是那种廉价的粗糙感，阅读起来眼睛很放松，即便是长时间盯着屏幕或者纸面，也不会有明显的疲劳感。装订工艺也相当扎实，书脊处理得很平整，翻阅时能感受到那种用料的考究。排版布局方面，作者和出版社显然花了不少心思，章节标题的字号和行距都做了精心的调整，保证了信息的高效传达，阅读起来丝毫没有拥挤感，留白的处理恰到好处，让整个阅读体验变得非常流畅和愉悦。我可以想象，这本书在设计环节投入了大量的精力，这不仅仅是一本工具书，更像是一件可以收藏的艺术品。对于我这种对书籍外观有一定要求的读者来说，光是翻开它，就已经是一种享受了。这种对细节的执着，让我对后续的内容充满了期待，希望内容也能像外在一样精致可靠。

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我最近一直在尝试自学一些关于现代信息技术的基础概念，市面上同类的教材汗牛充栋，但大多都显得过于学术化或者过于碎片化，读起来总是抓不住重点，感觉知识点之间缺乏一条清晰的脉络。这本书的叙事方式，简直像是一位经验丰富的老教授在面对面地引导你。它没有上来就抛出复杂的术语和模型，而是从最基础的网络拓扑结构开始，循序渐进地搭建起整个互联网的知识体系。特别是对于TCP/IP协议栈的讲解，它没有生硬地罗列协议名称，而是通过一系列生动的比喻，比如“信件投递系统”或者“电话交换网络”，将抽象的数据包传输过程具象化了。这种以理解为核心的教学方法，让我不再感到那些协议是高不可攀的“黑箱”，而是可以被逻辑推导出来的必然产物。对于我这种非计算机专业出身的初学者来说，这种“讲人话”的讲解方式，是比任何复杂的公式都来得实在的财富。它真正的价值在于，它帮你建立了正确的思维框架，而不是仅仅塞给你一堆需要死记硬背的知识点。

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这本书最让我惊喜的地方，在于它对网络安全基础概念的引入，把握得极其精准和到位。很多同类型的入门读物，要么把安全部分完全忽略了，要么就是简单提一下病毒和防火墙，深度完全不够。然而，这本《网络指南》在讲解了网络基础架构之后，立刻自然地过渡到了安全问题。它没有仅仅停留在“要设置强密码”这种浅尝辄止的建议上，而是深入剖析了中间人攻击（MITM）的原理，以及HTTPS/SSL握手过程的底层逻辑。作者用非常易懂的图表清晰地展示了数据在加密和解密过程中的状态变化，这极大地提升了我对网络隐私和数据保护重要性的认知。通过阅读这部分内容，我不再是被动地接受“安全很重要”的口号，而是理解了“为什么不安全”，以及“如何从技术层面去对抗不安全”。这种知其所以然的阅读体验，对于提升一个人的信息素养至关重要。它教会了我如何像一个防御者一样去思考网络活动，而不是仅仅作为一个终端用户。

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这本书的语言风格非常独特，它成功地在专业性和亲和力之间找到了一个绝妙的平衡点。作者的文笔非常老练，处理复杂技术概念时，很少使用冗长和晦涩的学术腔调，反而带有一种特有的幽默感和叙事节奏。比如，在解释网络拥塞控制（Congestion Control）的算法时，作者竟然引入了“高速公路上不同车速的汽车如何协商车道”的比喻，这种将冰冷的代码逻辑转化为生动生活场景的能力，极大地降低了读者的心理门槛。我发现自己阅读时，嘴角会不自觉地上扬，这在阅读技术书籍时是极为罕见的体验。而且，这本书的术语表和索引做得极为细致，当你遇到一个不熟悉的词汇时，可以迅速查找到它在书中的定义和首次出现的章节，这为我进行后续的知识回顾和交叉参考提供了极大的便利。总而言之，这是一本读起来不累、学起来有效、并且让人愿意反复翻阅的优秀教材，它真正做到了将枯燥的技术知识，转化为引人入胜的阅读体验。

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坦白说，我购买这本书时，是抱着一种“凑合着用”的心态，毕竟很多“指南”类书籍都是为了赶市场热点而仓促出版的，内容质量往往参差不齐，更新速度更是跟不上技术迭代的步伐。但这本书的广度和深度，完全超出了我的预期。它不仅仅停留在理论层面，还穿插了大量关于实际操作的案例分析。例如，在讨论DNS解析时，它不仅解释了A记录和CNAME记录的区别，还附带了如何使用`nslookup`或`dig`命令来诊断域名解析问题的实操步骤和常见错误代码解读。这种理论与实践的无缝衔接，使得学习过程充满了即时反馈的成就感。我甚至可以对照书中的步骤，在我自己的本地环境中复现一些简单的网络故障排除场景，这比单纯看文字描述有效率高出百倍。这种“教你如何钓鱼”而不是“直接给你一条鱼”的教学态度，才是真正面向实践的优秀教程所应具备的品质。

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