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出版者:复旦大学出版社

作者:姚梦明

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-03-01

价格:18.0

装帧:简裝本

isbn号码:9787309043044

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《星际航行指南：超越光速的奥秘》 内容简介 本书并非聚焦于我们习以为常的物理空间，而是带领读者深入探索宇宙中最引人入胜、也最充满挑战的领域之一：超光速旅行的可能性与实践。我们摒弃了科幻小说中常见的“曲速引擎”或“虫洞跳跃”的简单描绘，转而从严谨的理论物理学基础出发，剖析了实现星际尺度的快速移动所必须克服的根本性障碍，并系统梳理了当代前沿科学界正在探索的几种颠覆性推进理论。 第一部分：现有物理学的边界与挑战 本章首先回顾了爱因斯坦的狭义相对论及其对速度的严格限制——任何具有静止质量的物体都无法达到或超越光速。我们将详细探讨质量、能量与速度之间的关系，解释为什么尝试加速到光速会导致物体所需能量趋于无穷大。 接着，我们深入分析了当前航天技术所面临的实际困境：最近的恒星系（如比邻星系）距离地球约4.24光年，即使以当前最快的探测器速度（如“旅行者一号”），到达那里也需要数万年的时间。这种时间尺度与人类文明的寿命和载人任务的可行性形成了尖锐的矛盾。我们还将简要评述化学燃料火箭、核裂变推进以及太阳帆等现有技术的局限性，为后续的理论探索奠定基础。 第二部分：理论物理学的前沿探索——打破速度限制的思维实验 本书的核心内容集中在那些试图规避或绕过光速限制的理论模型。 2.1 空间几何的操纵：阿尔库比耶雷引擎的深入解析 阿尔库比耶雷（Alcubierre）提出的“曲率驱动”概念是当前研究中最受关注的超光速旅行模型之一。我们将用详尽的数学语言和直观的类比，解释这个理论是如何通过收缩飞船前方的空间、膨胀后方的空间来实现“有效超光速”移动的。关键在于，飞船本身并未在局部空间内超光速运动，而是空间本身在运动。 然而，我们不会停留在理论的美好设想。本章的重点在于揭示其实际操作所需的极端条件：负能量密度（或奇异物质）。我们将探讨量子场论中 Casimir 效应等现象所暗示的负能量存在的可能性，并评估当前物理学界对于如何稳定、大规模地生成和控制这种物质的认识深度。我们还会讨论该理论中涉及的因果律问题——即超光速旅行是否必然导致时间旅行悖论。 2.2 虫洞的几何学与稳定性 虫洞，作为爱因斯坦场方程的数学解之一，提供了连接宇宙中遥远两点的捷径。本书将区分不同类型的虫洞（如史瓦西虫洞、爱德文-罗斯虫洞等），并着重分析维持虫洞“喉咙”开放所需的条件。与曲率驱动类似，维持一个可供飞船穿越的虫洞同样需要大量的负能量或极高的潮汐力控制能力。我们将分析穿越虫洞时，飞船和乘员可能遭遇的辐射、引力梯度和时间膨胀效应。 2.3 量子隧穿与量子力学在宏观尺度上的应用设想 尽管量子隧穿效应在微观粒子层面是成熟的物理现象，但将其放大到宏观载人飞船的尺度，仍然是极具挑战性的猜想。本章将探讨理论物理学家提出的，利用量子力学中的“非定域性”来瞬时实现信息或物质传输的可能性，并严格区分这些猜想与当前已被证实的量子纠缠现象。我们探讨了理论上是否可能存在一种机制，使得整体系统在瞬间“穿过”广阔的物理距离。 第三部分：工程实现与未来展望 即使理论上可行，将这些超光速概念转化为可操作的航天器也面临着巨大的工程障碍。 3.1 能量来源与物质需求 任何超光速驱动都需要难以想象的能量。本章将计算实现一个最小稳定曲率驱动场所需的能量当量，并将其与已知宇宙中的总能量储量进行对比。我们将考察戴森球、零点能提取等设想，评估它们是否能满足驱动系统的需求。 3.2 惯性与加速度管理 在空间被弯曲或虫洞被打开的过程中，如何保证航天器内部的相对加速度对宇航员是可接受的？我们将讨论动态惯性阻尼场和引力屏蔽技术在超光速航行中的潜在作用。 3.3 宇宙网与星际导航 一旦实现超光速旅行，传统的导航方式将失效。本书的最后一部分将转向星际导航的理论。我们探讨如何利用宇宙微波背景辐射（CMB）的微小偏差、暗物质分布或引力透镜效应来确定航行方向和距离，确保飞船能精确抵达目标星系，而非在茫茫的星际空间中迷失。 结论：审慎的乐观主义 《星际航行指南》的目的不是提供一张现成的旅行地图，而是绘制出通往星辰大海的理论蓝图。它要求读者放下已有的速度观念，以最前沿的物理学思维来重新审视空间、时间和运动的本质。本书向所有对宇宙边界感到好奇的探索者，展示了通往未来的理论之门，并强调了基础物理学研究对于人类文明拓展疆域的不可替代性。

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这本书的“气场”非常独特，它散发出一种沉静而强大的力量，更像是一位智者的低语，而非一位布道者的呐喊。阅读它的过程，与其说是学习新知，不如说是一次深刻的自我对话和精神洗礼。作者的文字风格极其内敛、克制，几乎没有使用任何夸张的修饰词或煽动性的语言，但正是这种不动声色的力量，让其蕴含的哲思显得愈发深厚和持久。它不直接给出标准答案，而是提出问题，引导你去思考、去探索自己内心深处的答案。我常常在读到一些关于生命本质或人际关系的段落时，会不由自主地停下来，看着窗外发呆，脑海里不断回放刚才读到的那句话，试图去捕捉它背后更深层的含义。这种阅读体验是高度个体化的，我相信不同的人在不同的心境下阅读同一段文字，会有截然不同的感悟。它不是提供一个现成的世界观，而是提供了一把钥匙，让你去开启属于自己的那扇门。对于正在经历迷茫或者寻求内心平静的人来说，这本书简直是一剂温柔而坚定的良药。

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如果说内容是树的根基，那么这本书的知识密度和逻辑严谨性，绝对称得上是磐石般的存在。它涉及的领域非常广阔，但作者的功底显示出对每一个分支都有着极其深入的了解，没有丝毫的浮于表面。我是一个对细节锱铢必较的人，在阅读过程中，我甚至会带着批判性的眼光去审视其中的论据和数据，然而，这本书几乎无懈可击。它引用了大量的一手资料和最新的学术研究成果，并且非常清晰地标注了出处，这让整个论述过程充满了可信度。更难得的是，作者并没有将这些复杂的知识点变成晦涩难懂的“学究话”，而是巧妙地运用了大量的类比和生活化的例子，将那些高深的理论变得清晰易懂，仿佛一位经验丰富的大师正在耳边耐心讲解。每当我觉得某个概念可能有些难以理解时，翻过一页，往往就能看到一个绝佳的注释或图表来辅助说明，这种“你以为你要问了，我就先回答了”的贴心设计，体现了作者对读者需求的深刻洞察。读完后，我的知识结构得到了一次极大的梳理和重塑，感觉自己对这个领域有了前所未有的清晰认知。

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这本书的叙事节奏处理得简直是教科书级别的示范，读起来让人完全停不下来，仿佛被一股无形的力量牵引着，不断想知道“接下来会发生什么”。作者对于故事张力的把握达到了炉火纯青的地步，他深谙何时该铺陈细节，何时该戛然而止，制造出那种让人心痒难耐的悬念。我通常阅读习惯是比较零散的，容易被外界打断，但捧起这本书后，我发现自己竟然能连续保持两三个小时的专注。书中对于人物心理的刻画，更是细腻得令人心惊。那些复杂的情感纠葛，那些内心的挣扎与矛盾，没有一句废话，完全是通过人物的言行举止和细微的表情变化自然流淌出来的，真实到让人产生强烈的代入感。我甚至能想象到角色们在特定场景下的呼吸频率和心跳声。特别是高潮部分的冲突处理，作者没有选择俗套的戏剧性爆发，而是选择了层层递进的心理压迫，这种克制的力量反而更加震撼人心。读完最后一章后，我久久没有合上书本，那种意犹未尽的感觉，是近些年来少有的阅读体验。它不是那种看完就忘的快餐读物，而是会深深地印刻在脑海里，让人时不时地回味其中的精妙布局。

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这本书的排版和设计简直让人眼前一亮，那种沉稳中又不失现代感的风格，就像是把一本设计杂志搬到了书架上。我一直觉得，好的书籍不仅要有扎实的文字内容，外在的呈现也同样重要，而《XXX》（此处假设为另一本书名，以避免提及原书名）在这方面做得非常出色。封面色彩的运用非常考究，那种低饱和度的莫兰迪色系，让人在繁忙的工作之余，看到它就能立刻感到一种宁静。内页的纸张质感也相当棒，厚实且不反光，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。尤其让我惊喜的是，它在图文排版上的用心。那些穿插其中的精美插画和高质量的摄影作品，都不是那种敷衍的、为填充版面而存在的素材，它们似乎都在用自己的语言与文字进行对话，共同构建起一个更为立体的知识世界。例如，在探讨某个历史事件的章节，作者配上的那幅手绘地图，线条的粗犷与细节的精妙达到了完美的平衡，一下子就把我带入了那个特定的时空背景。这哪里是一本简单的阅读材料，分明是一件值得收藏的艺术品。读这本书的过程，与其说是在获取知识，不如说是在享受一场视觉与精神的双重盛宴，每一个翻页的动作都充满了仪式感。

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我个人非常欣赏作者在构建“世界观”上的宏大视野。这本书的格局非常开阔，它不仅仅聚焦于某个微小的点或某一个时代，而是将叙事线拉伸至跨越数百年甚至更久远的维度，探讨了某些人类共通的、永恒的主题。这种纵横捭阖的叙事方式，让读者在阅读的过程中，产生了一种时间感的错位和超脱感。当我沉浸其中时，会清晰地感觉到自身存在的渺小与历史洪流的宏大之间的对比，这反而带来了一种奇异的踏实感。书中对于不同文化背景下相似现象的比较分析，尤为精彩。作者没有采取简单的“评判”模式，而是以一种近乎人类学家的冷静和尊重，去展现每一个文明独特的美与局限。这种处理方式避免了任何偏见和傲慢，使得整本书的论述立意高远，站得更高，看得更远。它成功地将一个看似严肃的主题，注入了人文关怀和历史的厚重感，读完之后，看待日常事物的角度都似乎被拔高了几个层次，眼界豁然开朗。

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