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出版者:

作者:Booth, Penny/ Barton, Chris/ Hibbs, Mary

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2011-2

价格:$ 39.55

装帧:

isbn号码:9780199559541

丛书系列:

图书标签:

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具体描述

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《星际航行手册：超越光速的奥秘》书籍信息：书名：星际航行手册：超越光速的奥秘作者：亚历山大·冯·赫尔姆霍茨 (Alexander von Helmholtz) 出版年份： 2247年页数： 1280页（精装典藏版）装帧：镀铬硬壳，内附全息星图索引 --- 内容简介《星际航行手册：超越光速的奥秘》并非一本面向初学者的入门读物，而是一部由享誉银河系的理论物理学家兼资深星际探险家亚历山大·冯·赫尔姆霍茨呕心沥血二十年汇编而成的巨著。它深入探讨了人类自踏入亚光速时代以来所面临的最根本、最复杂的技术与理论难题——如何实现稳定、可控的超光速（FTL）旅行，并详尽阐述了已投入实际应用的曲率驱动（Warp Drive）系统的底层物理机制、工程实现及风险规避策略。本书的基石建立在对爱因斯坦相对论在极端高能场域下行为的重新审视之上。赫尔姆霍茨摒弃了传统上将FTL视为科幻的观点，而是将其视为一个必须被精确计算和工程化的物理现象。全书内容严谨，逻辑链条清晰，是所有空间站工程师、深空舰队指挥官以及理论物理学研究人员案头必备的参考资料。第一部分：时空几何学的修正与拓扑结构本书开篇便挑战了标准宇宙模型的空间结构认知。在“零点能量场扰动与局部时空弯曲”一章中，作者详细阐述了如何通过精确控制负能量密度（或称奇异物质）来诱导空间自身的收缩与扩张。这部分内容对卡西米尔效应在宏观尺度下的应用进行了深入的数学建模，提供了构建“阿尔库贝雷泡”（Alcubierre Bubble）的理论框架。引力子场的调制：详细介绍了如何利用超导共振腔阵列，在极短时间内产生足以扭曲局部时空的引力子流。书中包含数十个复杂的微分方程组，用于计算在不同引力场梯度下，驱动核心的能耗比。奇点管理与安全边界：深入剖析了驱动过程中可能产生的“马尔达克效应”（Maldac Effect）——即在曲率泡边缘积累的高能粒子残余。作者提出了一套基于“量子泡沫抑制器”的解决方案，确保飞船在跃出曲率场时不会因能量瞬间释放而解体。第二部分：曲率驱动核心的工程实现本部分是全书的工程学核心，侧重于将理论转化为可操作的技术。赫尔姆霍茨以其在“奥德赛号”上的亲身经历为蓝本，对新一代的“赫尔姆霍茨-卡尔森型”曲率引擎进行了详尽的拆解分析。反应堆与物质注入：详述了如何安全稳定地维持反物质反应堆的运行，并精确控制其能量输出。重点阐述了“约束等离子体环”的设计，这种设计确保了反应堆能够在接近极限功率下连续运行数月而不发生失控。场发生器的校准：介绍了驱动场发生器（Field Emitter Array）的精确排列和同步机制。书中包含大量关于相位同步算法的讨论，这些算法确保了曲率场的前端压缩与后端膨胀过程的完美协调，这是实现稳定航行的关键。导航与惯性补偿：超光速航行极大地压缩了时间，对惯性补偿系统提出了近乎苛刻的要求。作者描述了一种基于“时域相位锁定”的导航系统，该系统能够实时修正飞船相对于目标星系的相对运动矢量，避免了在目标星系内因速度矢量不匹配而产生的灾难性碰撞。第三部分：深空极端环境下的生存法则超越光速不仅仅是速度的问题，更是面对未知宇宙环境的挑战。《星际航行手册》的第三部分，聚焦于FTL航行中无法避免的风险与应对策略。宇宙背景微波的重塑效应：当飞船以超光速穿越空间时，原本均匀的宇宙背景微波会在飞船前方被压缩和蓝移至伽马射线甚至更高能级。书中详细计算了在不同跃迁速度下，飞船外壳必须承受的辐射负荷，并提供了“多层泰坦合金屏蔽层”的结构参数。穿越引力井与时间膨胀的逆向补偿：在接近大质量天体（如黑洞或中子星）时，曲率驱动的稳定性会受到严重影响。作者提出了“引力透镜辅助驱动”技术，利用目标天体的引力势场作为辅助，反而能降低驱动所需的负能量需求，同时精确预测并补偿由此产生的时间膨胀差异。虫洞理论的实用化探讨（附录）：虽然本书主要关注连续的曲率航行，但作者在附录中对“瞬时虫洞跳跃”的理论瓶颈进行了审视，分析了维持虫洞喉部的张力所需的能量密度，并将其与当前技术水平进行了对比，明确指出了短期内该技术的不可行性。目标读者本书是为具备深厚高等物理学、高级数学和空间工程学基础的专业人士编写的。它要求读者熟悉量子场论、广义相对论的张量分析以及高维拓扑学基础。对于渴望理解驱动下一代星际探索飞船背后的真正科学原理的工程师、物理学家、以及寻求突破性理论的学者而言，这是一部无可替代的参考书。它摒弃了所有不必要的简化，直击星际旅行最前沿的科学本质。