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页数:322

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出版时间:2009-9

价格:23.90元

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isbn号码:9787040278231

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《星际航行概论》 内容简介 第一部分：宇宙的结构与演化 本书深入探讨了现代天体物理学和宇宙学的前沿知识，旨在为读者构建一个清晰、宏大的宇宙图景。 第一章：时空的基本概念与相对论基础 本章从狭义相对论出发，详细阐述了光速不变原理、洛伦兹变换及其在高速运动物体描述中的应用。随后引入广义相对论的核心思想——引力即时空弯曲。我们将解析黎曼几何在描述引力场中的作用，并详细讨论爱因斯坦场方程的物理意义和数学形式。重点内容包括引力时间膨胀、光线弯曲效应的精确计算，以及对黑洞视界、奇点概念的深入理解。我们将回顾检验广义相对论的经典实验，如水星近日点进动和引力红移。 第二章：恒星的诞生、生命与死亡 本章系统梳理了恒星演化的全过程。从分子云的引力坍缩，到原恒星的形成与T-Tauri阶段，再到主序星阶段的核聚变反应（质子-质子链与CNO循环）。我们将运用流体静力学平衡和能量传输理论（辐射、对流、中微子冷却）来描述恒星内部的结构。高潮部分在于对恒星末期的探讨：低质量恒星的渐近巨星分支（AGB）演化、白矮星的结构（钱德拉塞卡极限）以及超新星爆发的机制（Ia型与核心坍缩型II型）。对于大质量恒星，将详细剖析其向中子星和黑洞的最终归宿，包括中子星的内部结构模型和脉冲星现象的物理机制。 第三章：星系与宇宙学 本章聚焦于更大尺度的结构。首先介绍星系的分类体系（哈勃序列），并探讨星系形成与演化的动力学模型，包括暗物质在星系旋转曲线中的关键作用。我们将分析星系团、超星系团等大尺度结构，以及宇宙网的形成。随后，深入宇宙学部分，核心内容是FLRW度规和宇宙学原理。我们将详细推导并讨论哈勃-勒梅特定律，并从理论上解释宇宙微波背景辐射（CMB）的起源、性质及其在早期宇宙物理中的地位。最后，探讨宇宙的加速膨胀，引入暗能量的概念，并讨论当前主流的宇宙学模型（ΛCDM模型）及其面临的挑战，例如视界问题和磁单极子问题。 --- 第二部分：先进推进系统与星际导航 本部分关注实现人类跨越太阳系甚至到达其他恒星系的理论与工程挑战。 第四章：传统与新兴的火箭推进技术 本章从牛顿运动定律出发，回顾传统化学火箭的基本原理，包括比冲、推重比和齐奥尔科夫斯基火箭方程的精确应用。重点分析多级火箭的设计优化策略及其局限性。在此基础上，转向高能推进技术。详细介绍核热火箭（NTR）和核电火箭（NEP）的工作原理、能源效率和辐射屏蔽技术。探讨先进的聚变推进概念，如惯性约束聚变（ICF）推进和磁约束聚变（MCF）推进，分析其理论可行性及工程难度。 第五章：非化学推进的理论极限 本章探讨对现有化学火箭的根本性突破。深入分析等离子体推进器的光谱——从霍尔效应推力器（HET）到变特异冲量磁等离子体火箭（VASIMR）。讨论基于磁场或电场的直接驱动推进系统，如磁帆（Magsail）的概念，即利用恒星风或星际介质进行减速或加速。同时，对光帆（Solar Sail）的效率、材料要求和轨道控制策略进行详尽的数学建模分析。 第六章：曲率驱动的理论探索 本章是对现有物理学框架边界的探索，严格基于理论物理学的预测。重点讨论阿库别雷（Alcubierre）曲率驱动理论的数学构造。我们将解析度规张量如何通过在飞船前方压缩空间、后方膨胀空间来实现超光速的“有效”移动，同时又不违反狭义相对论的局域性原理。对负能量密度（或奇异物质）的需求、实现该驱动所需的巨大能量估计，以及该理论在量子引力背景下可能面临的稳定性问题，将作为核心讨论点。本章还涉及其他基于时空几何操控的假设性概念，如虫洞的理论构建与稳定性分析。 --- 第三部分：星际旅行中的环境与生命支持 本部分关注长周期深空任务中，对生命保障、辐射防护和星际介质交互的工程学解决方案。 第七章：深空辐射环境与防护工程 本章分析了星际空间中的主要辐射源：银河宇宙射线（GCRs）、太阳粒子事件（SPEs）和星际中性原子。详细量化这些辐射对宇航员生理系统和电子设备的损伤模型（如LET/RBE的计算）。重点评估主动与被动防护策略：被动屏蔽材料（如富含氢的聚合物与水）的效率对比；主动电磁屏蔽技术（如静电或磁场偏转器）的原理与可行性。讨论在长时间任务中，如何利用辐射生物学知识制定医疗对策和冗余设计。 第八章：闭合生态生命支持系统（CELSS） 本章聚焦于实现星际航行所需的基本资源自给自足。详细分析了不同类型的生物再生生命支持系统（BLSS）的耦合关系，包括气相（CO2/O2循环）、水相（废水处理与净化）和固相（食物生产与废物转化）。重点分析高等植物、藻类和微生物在物质循环中的作用，探讨系统质量、体积和能耗的优化问题。讨论如何通过生物技术手段（如合成生物学）增强系统的鲁棒性和产出效率，以应对长期任务中系统失衡的风险。 第九章：星际空间的目标探测与通讯 本章讨论在数光年尺度上进行有效通讯和导航的技术。分析深空通讯的时延问题，并介绍提高信噪比的工程手段，如高增益天线阵列、超高频激光通讯系统的设计参数。对于目标探测，探讨如何利用先进的远程感应技术（如引力波天线、中微子望远镜）来对目标星系进行前沿侦察。最后，本章概述了星际导航中，如何利用脉冲星作为宇宙尺度的“灯塔”进行精确的自我定位和轨道修正。

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这本书的包装比我想象的要精美许多，书页的纸张质感也很不错，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是厚实的好书。封面设计虽然不算惊艳，但整体风格很稳重，给人的感觉就是那种值得信赖的学术著作。我之前一直觉得化学是枯燥乏味的学科，都是那些抽象的公式和反应方程式，看得我头昏脑胀。但这本书的排版和插图却给了我很大的惊喜，图文并茂，而且插图都非常清晰、直观，比如一些分子结构的展示，用三维的图形画出来，比单纯的二维平面图要容易理解得多。我特别喜欢其中一些关于化学在生活中的应用的章节，比如讲到烹饪的化学原理，让我茅塞顿开，原来平时司空见惯的烹饪过程背后竟然蕴含着如此复杂的化学反应。还有关于环保的章节，用了不少真实案例，让我对化学在解决环境问题中的作用有了更深刻的认识，也让我开始反思自己在日常生活中可以做些什么来减少化学污染。这本书的语言风格也比较易懂，没有用太多晦涩难懂的专业术语，即使我不是化学专业出身，也能读得津津有味。总的来说，这本书给我打开了一扇新的大门，让我对化学这门学科产生了浓厚的兴趣，并且觉得它和我们的生活息息相关，远不是我想象的那么遥不可及。

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这本书的版式设计非常清晰，无论是文字的排版还是图表的插入，都给人一种赏心悦目的感觉。我一直觉得，一本好的书籍，光有内容是不够的，好的排版和设计同样重要，而这本书在这方面做得相当出色。书页的留白恰到好处，不会显得拥挤，阅读起来非常舒适。我翻阅了一些关于元素周期表的章节，里面的图示非常精美，不仅展示了元素的符号和基本信息，还用不同的颜色区分了金属、非金属等类别，并且对一些重要元素的发现历史和应用领域做了简要的介绍，这种信息整合的方式非常高效。我发现书中还穿插了一些小知识点和趣味问答，这些设计让原本可能有些枯燥的化学知识变得更加生动有趣，也更容易被记住。我喜欢这种循序渐进、寓教于乐的学习方式。这本书给我的感觉是，它不仅是一本教科书，更像是一位耐心细致的老师，用各种方式引导读者去理解和热爱化学。我非常肯定这本书在内容呈现方式上的努力，相信它会让更多人爱上化学。

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刚收到这本书，第一感觉就是“厚重”。书本的重量就足以说明里面的内容量一定不小，而且感觉像是那种可以反复翻阅的参考书。虽然我拿到的是电子版，但即使是电子书，它的内容结构也显得非常系统和全面，我随便翻了翻目录，就看到了涵盖了从基础概念到高级应用的各个方面，感觉对于想要深入了解化学的人来说，这绝对是一本“宝藏”。我尤其对其中关于实验设计和数据分析的部分很感兴趣，虽然我还没有深入阅读，但从目录的描述来看，它应该会包含一些实际操作的指导，这对于我这种喜欢动手实践的人来说，是极具吸引力的。而且，我看到书中还涉及到一些历史上的化学发现和著名化学家的故事，这种将科学史与化学知识相结合的方式，我觉得非常巧妙，既能增加阅读的趣味性，又能让人了解学科的发展脉络，感受科学研究的魅力。这本书的定价也相对合理，考虑到内容的丰富程度和深度，我觉得物有所值。我打算花些时间好好钻研一下，希望能从中学到不少实用的知识，并且对化学理论有一个更扎实、更系统的认识。

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这本书给我的第一印象是它在设计上非常用心。封面简洁大气，虽然没有华丽的图案，但那种沉静的书卷气却扑面而来，一看就是那种需要静下心来品味的读物。书的整体装帧也很精细，每一个细节都处理得很好，让人忍不住想要立刻翻开它。我尝试着阅读了其中的一些章节，发现它的语言表达方式非常独特，既有学术的严谨性，又不失生动有趣。作者似乎很擅长用类比和故事来解释复杂的化学概念，比如在解释原子结构时，他就用了一个非常形象的比喻，让我瞬间就理解了电子绕着原子核运动的原理，这比我以前看过的任何教材都要清晰。我尤其欣赏书中对化学史料的引用，那些珍贵的历史文献和实验记录的片段，让整个学科的演变过程变得鲜活起来，仿佛能听到那些伟大科学家们在实验室里的探索声。这本书不仅仅是关于化学知识的堆砌，它更像是一场化学思想的旅行，带领读者穿越时空，感受科学的魅力和人类智慧的光辉。我非常期待能将这本书全部读完，相信它一定会给我带来深刻的启迪。

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这本书的包装非常到位，拿到手的时候，书的边角没有任何磕碰，纸箱也很结实，可见卖家在物流方面花了不少心思。书的整体外观给我一种“大部头”的感觉，沉甸甸的，翻开书页，一股淡淡的油墨香扑鼻而来，这种实体书的质感是电子书无法比拟的。我注意到这本书在内容组织上非常有逻辑性，从最基础的原子和分子概念开始，逐步深入到更复杂的化学反应和理论。我特别喜欢其中关于化学在医药领域的应用的章节，里面列举了不少具体的药物分子结构和作用机理的介绍，让我对现代医学有了更深的理解，也让我看到了化学在改善人类健康方面所扮演的关键角色。这本书的插图质量很高，有些是清晰的实验照片，有些是精美的示意图，它们都有效地辅助了文字内容的理解，让抽象的化学概念变得更加具体。我还在书中发现了一些关于诺贝尔化学奖的介绍，这让我对那些杰出的化学成就有了更直观的认识，也激励着我去探索更广阔的化学世界。总的来说，这是一本非常有价值的书籍，无论是在内容深度还是在呈现方式上，都给我留下了深刻的印象。

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