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出版者:机械工业出版社

作者:陈秋南 编

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2007-8

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787111219330

丛书系列:

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《星际航行与引力场操控》：跨越光年的技术前沿 书籍简介 《星际航行与引力场操控》并非聚焦于地球深处的岩石与结构，而是一部深入探索宇宙尺度工程学的恢弘巨著。本书摒弃了传统的土木与地质视角，转而将读者的目光引向浩瀚无垠的星际空间，聚焦于人类实现超光速旅行和驾驭宇宙基本力的尖端技术。 本书共分为八个主要部分，系统地阐述了从理论基础到实际应用的复杂工程挑战。 --- 第一部分：时空几何与曲率驱动理论 本部分是理解星际航行的理论基石。我们首先回顾爱因斯坦的广义相对论，但立即将其推向前沿——如何通过局部操纵时空曲率来实现有效的推进。 1.1 黎曼几何在航行学中的应用： 详细解析了描述弯曲时空所需的数学工具。重点讨论了如何利用高维数学模型来预测和计算“曲率泡”的形成与稳定性。这与传统工程学中的结构分析截然不同，它关乎时空自身的弹性与可塑性。 1.2 负能量密度与奇异物质： 深入探讨了实现曲率驱动（Warp Drive）所需的关键物理资源——具有负能量密度的物质或场。我们分析了卡西米尔效应的工程化潜力，以及在量子场论框架下创造和维持这种奇异物质状态的理论约束与可能的突破口。内容包括对“阿库别瑞度规”的工程化修正方案，旨在降低对极端能量的要求。 1.3 推进效率的量化评估： 建立了一套全新的航行效率指标体系，不再依赖于牛顿力学中的推重比，而是基于“单位时空扭曲能耗比”。这部分为后续的驱动系统设计提供了理论依据。 --- 第二部分：引力场发生器设计与制造 这是本书的核心工程实践部分，描述了如何将抽象的理论转化为可操作的设备。 2.1 超导谐振腔与磁约束系统： 讨论了用于稳定和控制高能等离子体或零点能场的复杂磁约束装置。重点剖析了新型高温超导材料在构建强大、低损耗磁场中的应用，以及如何解决磁场反馈控制中的瞬态不稳定问题。 2.2 晶格谐振放大器： 介绍了一种利用特定晶体结构，通过极高频电磁波激发，从而在宏观尺度上诱导出可控引力梯度的新型器件。我们详细描绘了这种器件的内部结构、材料选择（如掺杂的拓扑绝缘体）以及对振荡频率的精确控制技术。 2.3 能量输入与管理： 星际引擎需要前所未有的能量密度。本章分析了反物质反应堆、零点能提取装置（如果可行）以及小型化聚变反应堆在驱动引力场发生器时的功率耦合与热管理挑战。 --- 第三部分：惯性阻尼与乘员保护系统 在曲率驱动下，传统的加速度概念被颠覆，但新的风险也随之产生。 3.1 惯性校正场的构建： 阐述了如何利用次级引力发生器，实时抵消飞船内部任何非预期的时空梯度变化，确保船体和乘员在“跳跃”过程中保持相对静止于其局部时空框架内。 3.2 宇宙背景辐射的屏蔽： 探讨了超光速运动时，船体前沿捕获和压缩宇宙微波背景辐射（CMB）所产生的巨大热负荷。设计了多层动态屏蔽系统，包括等离子体偏转层和自适应热吸收涂层。 3.3 信号延迟与自主导航： 描述了远距离导航中的时间同步问题。由于信号传播延迟不再是线性问题，系统必须依靠预测模型和预先绘制的星系地图进行高精度自主修正，以及应对引力透镜效应造成的视觉畸变。 --- 第四部分：行星际与星际转移轨道优化 本书转向实际的航线规划。 4.1 最小能量消耗路径的拓扑分析： 利用拓扑学工具，分析了在多星系引力势场中，如何找到效率最高的“时空捷径”。这涉及到对暗物质分布（作为引力场扰动源）的建模。 4.2 恒星系内低能耗机动： 在一个恒星系内部，当不需要进行曲率驱动时，如何利用行星和气态巨行星的引力弹弓效应（Gravity Assist）进行精妙的轨道调整和减速，以最大限度地节省核心能源。 --- 第五部分：引力场对物质的耦合效应 本章关注工程系统的相互作用。 5.1 结构应力与时空疲劳： 分析了长期暴露于复杂、周期性变化的引力场中，飞船结构材料（如碳纳米管复合材料）的“时空疲劳”现象，并提出了相应的监测和预防性维护策略。 5.2 推进器对目标星体的环境影响： 评估了曲率驱动启动和关闭时，对目标行星磁场和大气层可能产生的瞬时冲击，确保登陆和起飞过程中的环境友好性。 --- 第六部分：人工重力系统的演进 6.1 旋转重力替代方案： 对比了传统的旋转舱室人工重力与基于局部引力场稳定输出的“静止人工重力”系统的优劣。重点论证了后者在长期深空任务中，消除由离心力引起的内耳平衡问题上的绝对优势。 6.2 生物反馈与引力场调节： 探讨了如何根据乘员的生理状态（如骨密度、心血管压力），动态调整人工重力场的强度与梯度，实现个性化健康维护。 --- 第七部分：先进材料科学在航行中的前沿应用 7.1 超轻质结构与能量存储： 介绍了几种用于飞船外壳的超高强度、超低质量的“元材料”，它们不仅能承受极端应力，还能作为能量的半导体存储介质。 7.2 导流场材料的自修复机制： 探讨了如何设计具有纳米级响应能力的涂层，使其能够在被微流星体撞击后，通过局部能量激活实现自动重构和修复，维持场发生器的完整性。 --- 第八部分：未来展望与伦理工程 本书以对未来挑战的审视为结。 8.1 跨越星系际的挑战： 展望了当航行距离扩展到星系尺度时，引力场操控技术必须克服的能量鸿沟和信息传输的瓶颈。 8.2 航行安全与“时空污染”： 提出了关于大规模星际旅行可能对宇宙背景时空结构造成累积性、不可逆影响的理论担忧，并呼吁建立国际性的“时空污染”监测与限制协议。 本书是为高级航天工程师、理论物理学家以及所有对人类跨越太阳系界限怀抱热忱的研究者准备的深度技术手册。它要求读者具备扎实的现代物理学和高级数学基础，旨在指导下一代工程团队实现真正的星际存在。

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老实说，这本书的实践指导性强到让人有些意外。我原本以为这会是一本偏重理论分析的著作，没想到，它对施工组织和现场管理的关注度非常高。比如，关于“不良地质条件下超前地质预报与控制”的章节，简直可以作为一份高质量的施工技术交底材料。书中详细列举了针对不同岩性、不同水文地质条件的施工参数调整建议，甚至连不同型号的掘进机在特定工况下的推荐作业参数都有提及。这种“手把手”的教学风格，对于年轻的现场管理人员来说，价值无可估量。唯一的不足在于，对于新兴的BIM技术在设计优化中的应用案例着墨不多，感觉在紧跟最新的数字化转型浪潮方面稍显保守。但总的来说，它提供的“硬核”工程经验，是任何新兴技术都无法完全替代的基石。

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这本书的编辑质量和校对工作值得称赞，我在通读过程中几乎没有发现任何排版上的瑕疵或者错别字，这在如此厚重的专业书籍中是难能可贵的。作者的逻辑结构非常清晰，每个章节都围绕一个核心技术点展开，并且通过大量的交叉引用，将不同技术之间的内在联系展现得淋漓尽致。比如，在讨论爆破参数优化时，会回头参考前期地质勘探的结果，又会向前引出对后续衬砌混凝土强度的要求，形成了一个完整的技术闭环。我最欣赏它对“经济性评估”的重视，很多工程设计方案的对比，最终都会落脚到造价和工期上，这本书没有回避这个现实问题，而是提供了系统的成本分析模型。这让读者意识到，优秀的工程不仅仅是技术上的胜利，更是经济上的成功。这本书读完后，我感觉自己的知识体系得到了极大的巩固和拓宽，对未来从事相关领域的工作充满了信心。

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这本书的装帧设计非常吸引人，封面的深色调配上简洁的白色字体，给人一种沉稳而专业的初印象。内页的纸张质量也相当不错，触感细腻，印刷清晰，即使是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我尤其欣赏它在图文排版上的用心，那些精密的工程图纸和剖面图都标注得极其详尽，即便是初次接触这类专业知识的读者，也能通过这些直观的视觉辅助，对复杂的结构形成初步的概念框架。书中的某些章节，比如关于地质勘探和支护设计的部分，配有大量的案例分析，这些案例不仅贴近实际工程中的常见难题，而且分析过程逻辑严密，让人能真切感受到理论是如何指导实践的。读起来，我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的老工程师在工地现场学习，那种条分缕析的讲解方式，极大地降低了理解门槛。唯一的小遗憾是，某些理论推导部分如果能增加一些历史背景的介绍，或许能让读者更深入地理解这些方法形成的原因和演变过程。

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初次翻阅，我立刻被它那近乎百科全书式的广度和深度所震撼。这本书的覆盖面远超我最初的预期，它不仅仅停留在介绍基础的开挖技术和衬砌工艺，而是深入探讨了从项目的前期论证到后期运营维护的全生命周期管理。特别是关于新型材料应用和智能监测技术的那几章，信息量极大，涉及到了不少前沿的研究成果，这对于希望站在行业最前沿的工程师来说，无疑是一座宝藏。作者在论述过程中，大量引用了国际标准和规范，使得书中的内容具有极高的参考价值和可操作性。当我尝试将书中的某个参数计算方法应用到我正在负责的一个小型项目中时，发现其严谨程度远超我以往接触的任何一本教材。行文风格非常学术化，句式复杂，术语运用精准，需要读者具备一定的专业基础才能完全消化吸收。这绝对不是一本可以轻松翻阅的“速成宝典”，而更像是一部需要沉下心来，逐字逐句研读的专业工具书。

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这本书的叙事节奏把握得相当到位，它没有一开始就抛出晦涩难懂的公式，而是采取了一种循序渐进、由浅入深的讲解方式。开篇部分，作者用非常生动的语言描述了人类历史上一些标志性的开凿工程，极大地激发了读者的好奇心和对这项事业的敬畏之情。这种故事化的引入，成功地将冰冷的工程技术与宏大的历史叙事巧妙地结合了起来。随后，随着章节深入，技术细节的密度逐渐增加，但作者总能在关键转折点插入一些“设计者的思维导图”或者“常见错误警示”，这使得枯燥的计算过程变得富有层次感。我个人非常喜欢它在风险控制那一块的论述，它不仅列出了可能出现的灾害，更重要的是，提供了一套完整的、可复制的应急预案框架。读完这部分，我感觉自己对“安全第一”的口号有了更深层次的理解，不再是空洞的标语，而是基于科学分析的必然要求。

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老师自己又扩展了好多，搞的我对这本书没什么好感(图还有错的，看的莫名）。 两天读透

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陈老师的……

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老师自己又扩展了好多，搞的我对这本书没什么好感(图还有错的，看的莫名）。 两天读透

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老师自己又扩展了好多，搞的我对这本书没什么好感(图还有错的，看的莫名）。 两天读透

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陈老师的……