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出版者:高等教育

作者:奚旦立 编

出品人:

页数:604

译者:

出版时间:1987-5

价格:40.10元

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isbn号码:9787040144734

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《星际航行与时空折叠：超光速旅行的物理学基础》 内容简介 本书深入探讨了人类长期以来的终极梦想——星际航程的可行性，并从理论物理学的最前沿视角，系统地解析了实现超光速（FTL）旅行所需面对和突破的物理学障碍。我们摒弃了传统的科幻想象，将焦点完全集中在当前粒子物理学、广义相对论以及量子引力理论能够提供的全部可能性之上。 第一章：光速壁垒的再审视 首先，本书详尽回顾了爱因斯坦狭义相对论的核心——光速不变原理。我们不仅重申了任何具有静止质量的物体无法达到或超越光速的数学推导，更着重分析了在极端能量密度和时空曲率下，这一“壁垒”的物理意义。通过对洛伦兹变换在接近光速时的奇异行为进行深入剖析，读者将理解为何传统推进技术终将受限于宇宙的基本法则。 本章特别引入了对“超光速”概念的哲学与物理学辨析。我们探讨了观察者依赖性在涉及相对论速度时产生的复杂性，并为后续章节中可能存在的“有效超光速”概念奠定基础。我们还将介绍一些基础的量子场论概念，为理解零点能和真空结构对时空结构的影响做铺垫。 第二章：广义相对论与时空几何的操控 本书的核心部分在于对广义相对论框架内，如何通过扭曲时空而非加速物体本身来实现有效超光速旅行的探索。我们聚焦于两种最具潜力的理论模型：曲速驱动（Warp Drive）和虫洞（Wormholes）。 2.1 艾尔库比耶雷驱动的数学模型与能量挑战： 我们将对米格尔·艾尔库比耶雷在1994年提出的曲速度量进行最严格的数学解析。重点分析了该度量如何通过在飞船前方收缩空间、在后方膨胀空间的方式，使得飞船在局部保持静止或亚光速运动，但其“有效速度”却超越光速。 然而，理论分析的重点在于其实际构建的障碍。本书详细计算了驱动曲速泡所需的负能量密度（或称奇异物质）。我们深入探讨了负质量、负能量密度在现有物理学框架下的地位，并讨论了卡西米尔效应等现实中可观测到的负能量现象，以评估其在曲速驱动规模应用中的潜力与限制。卡西米尔效应的计算模型将被用于量化所需的负能量总量，其结果将令人震惊地指出，即便是最小规模的曲速泡也需要相当于行星质量级别的负能量。 2.2 虫洞的拓扑学与稳定性分析： 虫洞被视为连接宇宙中遥远两点的捷径。本书从爱因斯坦场方程的解出发，介绍了史瓦西虫洞（不可穿越）和爱因斯坦-罗森桥的演变过程。随后，我们将重点分析如何维持一个“可穿越”虫洞所需的条件——同样需要奇异物质来支撑虫洞喉部，防止其瞬间坍塌。 本章还将引入对虫洞的拓扑稳定性的讨论。我们运用微分几何的工具，分析了虫洞开口处的潮汐力和辐射效应，以及如何通过引入特定的“支架物质”来抵消这些不稳定性，确保旅行者能够安全通过。 第三章：量子引力与零点场的前沿探索 由于广义相对论在黑洞和宇宙大爆炸等极端情况下失效，本书认为，真正的超光速旅行的钥匙可能隐藏在尚未完全建立的量子引力理论之中。 3.1 量子泡沫与背景无关性： 我们讨论了弦理论（String Theory）和圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）对时空本质的看法。在这些理论中，时空可能并非连续平滑的，而是在普朗克尺度上呈现出“量子泡沫”的结构。我们探讨了旅行者是否可能利用这种结构，通过“跳跃”过量子泡沫的间隙来实现瞬时位移（类似量子隧穿效应的宏观延伸）。 3.2 暗能量、暗物质与时空结构的关联： 本书提出了一种假设性模型，探讨暗能量——宇宙加速膨胀的驱动力——是否可以被理解为一种可控的、遍布宇宙的负压张量场。如果暗能量的本质能够被深入理解并局部放大或聚焦，它可能成为替代奇异物质的驱动力。我们将分析目前对暗能量方程状态（w值）的观测限制，并推测如果w值能被操控到特定范围，对曲速场的影响。 第四章：信息悖论与因果律的维护 任何涉及超光速的理论都必须面对因果律（Causality）的挑战——即信息或物体是否能被发送到它们自身过去的时间点。 4.1 时间机器的数学等价性： 本书严格论证了，任何允许有效超光速旅行的几何结构（如封闭类时曲线，CTC）在数学上等价于时间旅行的可能性。我们引用了诺维科夫自洽性原则，探讨了在物理定律允许的框架内，信息如何避免形成逻辑悖论。 4.2 量子信息论的视角： 我们转向量子力学的视角，分析了量子纠缠（Entanglement）是否能被用来实现超光速通信。在详尽澄清了“无通信定理”（No-Communication Theorem）的严格限制后，我们探讨了在广义相对论背景下，当纠缠粒子被放置在不同的时空区域时，它们的关联性是否能提供绕过光速限制的途径（结论依然是负面的，但探讨过程是必要的）。 结语：通往星辰的理论前哨 本书最终总结了当前理论物理学对星际航行的认知：虽然宏观上的超光速旅行在现有物理框架下需要违反能量条件的奇异物质，但对时空几何的精妙操控（曲速或虫洞）仍是理论上的唯一出路。未来的突破将依赖于对量子引力的更深理解，以及对真空能量和暗物质性质的革命性洞察。本书旨在为有志于探索宇宙边界的物理学家和理论爱好者提供一个严谨、深入且完全基于现有科学前沿的思维蓝图。

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这本书让我感受到了“科技赋能环境监测”的巨大力量。我之前对环境监测的印象还停留在实验室里的仪器分析，而这本书则展现了遥感、无人机、大数据等前沿技术在环境监测中的广泛应用。尤其是关于遥感监测的部分，让我惊叹于卫星技术能够如此精准地捕捉地表环境的变化，为我们提供了宏观的视野。作者还探讨了人工智能在环境监测数据分析中的应用，以及如何通过算法来预测环境风险，这真是令人激动。它让我看到了科技在应对环境挑战中的无限可能，也让我对未来的环境监测充满了期待。这本书不仅仅是一本知识的介绍，更是一次思想的启迪，让我认识到，科技的力量是推动环境保护向前发展的重要驱动力。

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这本书让我对“可持续发展”有了更深刻的认识，它将环境监测与社会经济发展紧密地联系在一起。我之前总觉得环境保护与经济发展是矛盾的，但这本书让我看到了，科学的环境监测是实现可持续发展的基石。书中关于环境影响评价的内容，让我明白了在进行大规模工程建设之前，如何通过科学的评估来预测和减缓对环境可能造成的负面影响。作者还探讨了环境监测在资源管理和生态修复中的作用，这让我看到了环境保护的积极面。它让我意识到，环境保护并非仅仅是“限制”，更是为了我们更美好的未来，而环境监测正是实现这一目标的有力支撑。这本书让我对“绿色发展”有了更清晰的认识，也让我更加理解了环境保护的深远意义。

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这本书的魅力在于它构建了一个完整的“环境监测”生态系统。它不仅仅关注技术本身，更深入地探讨了监测背后的意义和应用。我之前对“环境标准”的概念只停留在新闻报道中，而这本书则详细解释了这些标准是如何制定出来的，又是如何通过监测数据来评估和验证的。书中的案例分析，比如针对某个工业园区或城市区域的环境质量评估，让我看到了环境监测在实际决策中的重要作用。作者没有回避在监测过程中可能遇到的困难和挑战，比如数据的不确定性、监测结果的解释等，这些坦诚的讨论反而让我觉得更加可信和实用。尤其是关于环境监测数据的管理和应用，让我意识到，这些数据不仅仅是数字，它们是评估环境健康状况的“生命体征”，是制定科学决策的重要依据。这本书就像一位循循善诱的老师，带我一步步走近环境监测的世界，让我从一个旁观者变成了对这个领域充满好奇和敬意的学习者。

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这本书让我彻底改变了对“环境”这个概念的理解，它不再是一个抽象的词汇，而是一个充满活力、需要细致呵护的生命体。我之前对各种环境指标的认知非常有限，但通过这本书，我开始理解pH值、浊度、溶解氧等参数在水环境中的意义，以及它们如何反映水体的健康状况。作者在描述各种监测技术时，非常注重科学的严谨性，同时也穿插了许多引人入胜的案例，让我在学习知识的同时，也能感受到环境监测的趣味性。我尤其对书中关于生物监测的部分感到新奇，通过观察某些指示性生物来评估环境质量，这种方法既环保又有效，让我大开眼界。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种价值的引导，它让我更加珍视我们赖以生存的自然环境，也让我认识到，科学的监测是保护环境的基石。

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这本书就像一本打开了新世界大门的钥匙，让我这个对环境问题仅有模糊概念的普通读者，看到了一个前所未有的、严谨而又至关重要的领域。翻开它，我仿佛置身于一个庞大的实验室，各种精密的仪器，复杂的数据，以及背后严谨的科学原理，都以前所未有的清晰度展现在我面前。我从未想过，我们呼吸的空气，饮用的水源，脚下的土地，每一样都充满了值得探索和监测的奥秘。作者用一种非常平实的语言，却又不失专业深度地解释了各种监测技术和方法，从最初的采样到最终的数据分析，每一个环节都显得那么不可或缺。我尤其对书中关于大气污染物监测的章节印象深刻，那种对pm2.5、臭氧、二氧化硫等物质的细致描绘，以及它们对人体健康造成的潜在威胁，让我开始重新审视自己日常的生活习惯。书中的图表和案例分析更是锦上添花，将抽象的概念具象化，让我更容易理解和吸收。这不仅仅是一本介绍技术的书籍，它更是一部关于守护我们共同家园的科普巨著，让我对“环境监测”这个词汇有了全新的、更深刻的认知，也激发了我对环境保护的更多思考和行动。

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读完这本书，我感觉自己像经历了一次深刻的“环境洗礼”。它并没有直接灌输教条式的环保理念，而是通过介绍“环境监测”这个过程本身，让我看到了保护环境的科学逻辑和必要性。我原本以为环境监测只是简单地采集一些数据，然后得出结论，但这本书彻底颠覆了我的认知。它让我了解到，从选择监测点位，到设计采样方案，再到各种传感器的原理和校准，每一步都需要精确的设计和严格的执行。书中对于不同介质（空气、水、土壤）的监测方法都有详尽的介绍，让我惊叹于人类智慧在应对环境挑战中所展现出的力量。特别是关于水质监测的部分，对于重金属、有机污染物等的检测原理和方法，简直像是在学习一门新的科学语言，虽然有些地方需要反复琢磨，但最终带来的豁然开朗感是无与伦比的。这本书让我明白，我们所依赖的赖以生存的环境，并非理所当然，它时刻都在变化，需要被持续地、科学地关注。它是一面镜子，映照出我们对地球的责任，也指引了我们付诸行动的方向，让我对“环保”二字有了更理性、更具实践性的理解。

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这本书给了我一个全新的视角去理解我们周围的世界。我一直以为环境问题是宏大而遥远的，但这本书让我发现，环境监测就发生在我们的身边，渗透在我们的生活中。从城市空气质量的实时发布，到河流水质的定期检测，这些都是环境监测的具体体现。作者用生动有趣的语言，将复杂的科学原理变得容易理解，例如，书中对于不同传感器如何捕捉微小的环境变化，就如同描绘一幅幅精细的科学画卷。我特别喜欢书中关于“生态毒理学”的介绍，它让我明白了某些污染物对生物体的潜在影响，以及这些影响是如何通过监测来量化的。读这本书，我感觉自己不仅仅是在阅读文字，更是在学习一种观察和理解世界的方式。它让我对那些默默进行着环境监测的工作者们充满了敬意，他们的工作是如此重要，却又常常不被大众所知。

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这本书让我看到了环境监测的“前世今生”和“未来展望”。它不仅仅是介绍当前的技术和方法，还探讨了环境监测的发展历程，以及未来可能的发展方向。我尤其对书中关于“物联网+环境监测”的章节感到兴奋，想象一下，未来我们可以在家通过手机就能实时了解家门口的空气质量，甚至可以参与到社区的环境监测中来，这真是令人期待。作者的写作风格非常独特，既有学术的严谨，又不失个人的思考和见解，读起来让人受益匪浅。它让我意识到，环境监测并非一成不变，它在不断进步，以应对日益复杂的环境挑战。这本书不仅拓宽了我的视野，更激发了我对环境保护领域未来发展的思考，让我看到了科技在解决环境问题中的巨大潜力。

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这本书就像一个“环境问题侦探指南”，让我明白了科学家们是如何通过各种线索来揭示环境问题的真相的。我之前对污染源的追踪和判定知之甚少，而这本书则详细介绍了多种污染溯源的技术和方法，让我看到了环境监测在解决具体环境问题中的关键作用。例如，书中关于点源和面源污染的区分，以及如何通过同位素示踪来追溯污染物来源，都让我感到非常神奇。它让我明白，每一个污染事件背后，都有着复杂的成因，而环境监测正是解开这些谜团的钥匙。这本书不仅教会了我认识环境问题，更重要的是，它教会了我如何用科学的眼光去分析和解决这些问题，让我对环境保护有了更具象化、更具操作性的理解。

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这本书让我体验了一场“数据与自然的对话”。它没有用煽情的语言来呼吁环保，而是用精确的数据和严谨的科学逻辑，展现了环境监测的价值。我之前总觉得数据分析是枯燥的，但这本书让我看到了数据背后蕴含的深刻含义。比如，书中关于趋势分析和异常值检测的部分，让我明白了如何从海量数据中提炼出有用的信息，从而评估环境的变化趋势。作者还详细介绍了各种统计方法在环境监测中的应用，这对我这样一个理工科背景的读者来说，无疑是极大的满足。它让我认识到，科学的数据是环境决策的“晴雨表”，也是我们保护环境的“指南针”。这本书让我更加理解了“科学精神”在环境保护中的重要性，也让我对那些通过数据说话的环保实践者们充满了敬意。

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大学时的教科书，内容早已不记得了

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大学时的教科书，内容早已不记得了

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太jb恶心了

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错误很多

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