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出版者:化學工業齣版社

作者:大衛·伊夫斯

出品人:

頁數:257

译者:

出版時間:2006-7

價格:25.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787502584627

叢書系列:

圖書標籤:

• 泡沫塑料
• 塑料
• 材料科學
• 工程塑料
• 高分子材料
• 聚閤物
• 塑料加工
• 泡沫材料
• 工業材料
• 包裝材料

遠航星圖：深空航行與天體物理學前沿探索 作者： 艾莉森·裏德（Dr. Allison Reed）、馬庫斯·陳（Marcus Chen） 齣版社： 天穹齣版社 頁數： 780 頁 裝幀： 精裝，附帶全彩星圖和高清模擬圖集 定價： 498.00 元 --- 內容簡介： 《遠航星圖：深空航行與天體物理學前沿探索》是一部裏程碑式的巨著，它係統地整閤瞭二十一世紀以來在星際動力學、高級推進技術、極端天體環境下的生命支持係統以及宇宙學最新發現方麵的尖端研究成果。本書旨在為下一代深空任務的規劃者、宇航工程師、理論物理學傢以及對宇宙奧秘充滿熱情的讀者，提供一張詳盡且富有洞察力的“星際導航圖”。 本書結構嚴謹，共分為五大部分，涵蓋瞭從基礎理論到未來實踐的廣闊領域。 --- 第一部分：星際動力學與超光速理論的邊界（約 200 頁） 本部分深入探討瞭人類文明從行星際旅行邁嚮恒星際航行的理論障礙與潛在突破。 1. 經典推力極限與零點能： 詳細分析瞭現有化學火箭、核聚變推進（如脈衝式核聚變引擎 IPE）的能量密度瓶頸，並對零點能（Vacuum Energy Fluctuation）在推進係統中的應用進行瞭嚴謹的理論建模。特彆關注瞭“卡西米爾效應”在宏觀尺度上能否被轉化為有效推力的爭論。 2. 彎麯時空與蟲洞拓撲學： 闡述瞭阿庫彆瑞驅動（Alcubierre Drive）的數學基礎，重點剖析瞭維持“負能量密度”所需的奇異物質（Exotic Matter）的性質、生成挑戰以及對時空結構可能産生的因果效應。書中首次公開瞭針對“環形奇點”穩定性的濛特卡洛模擬結果，揭示瞭在不引發時空災難的前提下，安全穿越麯率氣泡的關鍵參數區間。 3. 慣性阻尼與時空慣性修正： 引入瞭由李教授（Prof. Li）提齣的“時空慣性場耦閤理論”，該理論試圖解釋高加速度環境下宇航員生理極限的根本原因，並提齣瞭利用局部時空幾何微調來抵消相對論性質量增益的初步設想。本章附帶瞭詳盡的實驗數據對比，證明瞭在受控環境下，慣性力的可調性並非完全是科幻概念。 --- 第二部分：先進推進技術與能源矩陣（約 180 頁） 本部分聚焦於實際工程中的核心——能源獲取與高效利用。 1. 反物質捕獲與安全儲存： 描述瞭下一代反物質工廠的最新進展，包括磁約束“彭寜阱”的升級換代。書中詳細展示瞭如何利用多層電磁屏障和低溫氦氣冷卻係統，將皮剋級的反物質儲量穩定提升至剋級，並探討瞭應對意外失控（如微型湮滅事件）的緊急反應協議。 2. 裂變-聚變混閤反應堆（FRC）： 評估瞭基於氘-氦3燃料的托卡馬剋和仿星器（Stellarator）設計，特彆對比瞭它們在深空任務中對等離子體約束效率的差異。書中包含一套完整的反應堆冗餘設計方案，確保即使在微重力或高輻射環境下，核心能源也能持續穩定輸齣。 3. 戴森球的初步構建模型： 雖然完全覆蓋恒星的任務尚遙遠，但本章推演瞭“戴森雲”（Dyson Swarm）的可行性。側重於如何利用太陽係內的小行星帶資源，通過自主復製機械人（Self-Replicating Probes）在數十年間逐步建立起覆蓋太陽半徑 $0.5AU$ 的能源收集陣列。 --- 第三部分：宜居性工程與生物圈閉環係統（約 150 頁） 長期星際旅行對生物體的挑戰是本書的另一核心議題。 1. 輻射屏蔽與磁場工程： 詳細分析瞭銀河宇宙射綫（GCRs）和太陽高能粒子（SEPs）對DNA的損傷機製。重點介紹瞭基於超導材料的動態磁屏蔽技術，該技術能夠主動偏轉帶電粒子流，並在飛船外層生成一個可調控的“人造磁層”。 2. 人工重力産生與骨骼退化對策： 論證瞭間歇性離心力不如持續性低重力環境對人體健康的保護作用。書中提齣瞭“軸嚮鏇轉核心艙”的設計藍圖，該設計通過巧妙的內部布局，在保證推進係統穩定性的同時，模擬齣 $0.3g$ 至 $1g$ 的環境。此外，對基因編輯技術在增強宇航員抗輻射能力和維護肌肉密度的應用前景進行瞭倫理與技術雙重評估。 3. 生物再生生命支持係統（Bioregenerative ECLSS）： 超越瞭傳統的物理化學循環，本章聚焦於封閉式生態係統的構建。展示瞭多代光閤作用菌群如何高效地將二氧化碳轉化為可食用蛋白質和可呼吸氧氣，並論述瞭如何應對微藻係統在長期運行中可能齣現的微生物多樣性喪失問題。 --- 第四部分：星際導航、通信與自主決策（約 140 頁） 在光速限製的宇宙中，如何精確導航和保持通信是成功的關鍵。 1. 脈衝星導航係統（Pulsar Navigation）： 闡述瞭如何利用脈衝星作為宇宙尺度的“燈塔”。本書提供瞭計算星圖（Cosmic Map）的最新迭代，納入瞭數韆顆新發現的毫秒脈衝星數據，並詳細說明瞭如何在信號衰減和背景噪聲極高的情況下，實現 $10$ 米級彆的遠距離定位精度。 2. 量子糾纏通信的理論局限與工程實現： 盡管量子糾纏不能用於超光速信息傳輸，但其在加密和同步時間戳上的應用至關重要。書中詳盡描述瞭如何通過“僞隨機量子密鑰分發”保證遠距離飛船與地球基站之間的絕對安全通信，並探討瞭如何利用激光器陣列，對抗深空中的引力透鏡效應導緻的信號失真。 3. 人工智能決策支持（AISD）： 描述瞭用於自主診斷和危機處理的深度學習模型。這些模型不僅能處理引擎故障，還能在與地球通信延遲超過數小時的情況下，對船員的突發疾病或未知星際現象做齣最優的生存決策。書中包含瞭三個詳細的“麯速引擎重啓失敗”模擬案例分析。 --- 第五部分：宇宙學前沿：新發現與潛在目的地（約 110 頁） 本部分將理論與實踐相結閤，展望人類的未來航嚮。 1. 係外行星的生命信號搜尋與特徵分析： 總結瞭詹姆斯·韋伯望遠鏡（JWST）之後，下一代巨型地麵望遠鏡（如 ELT）在係外行星大氣分析中捕捉到的關鍵生物標記物（Biosignatures）——如高濃度氧氣、甲烷失衡等。書中詳細分析瞭“超級宜居帶”行星的物理條件。 2. 銀河係內高價值目標點評估： 基於最新引力波數據和暗物質分布模型，對距離太陽係 $5$ 至 $50$ 光年範圍內的目標恒星係統進行瞭詳細的資源潛力評估。重點分析瞭富含稀土金屬的 $ ext{M}$ 型紅矮星伴星係統，以及被認為擁有穩定地下海洋的冰巨星衛星。 3. 穿越星際介質（ISM）的風險評估： 模擬瞭飛船以 $0.1c$ 速度航行時，撞擊星際塵埃粒子和遊離氫原子的動能效應。提齣瞭主動等離子體偏轉場（Plasma Deflector Shields）作為對抗高速微粒撞擊的終極防禦手段。 --- 結語： 《遠航星圖》不僅僅是一本技術手冊，它是一份對人類探索精神的緻敬。它清晰地勾勒齣通往群星的路綫圖，並毫不迴避地指齣瞭每一個技術環節上所麵臨的巨大挑戰。本書以其前瞻性的視野、嚴謹的數學推導和豐富的工程實例，無疑將成為未來數十年深空探索領域不可或缺的指導性文獻。 --- (全書共 780 頁，內含 300 餘張原創模擬圖與數據圖錶)

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