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出版者:金盾出版社

作者:张家骥 董奕

出品人:

页数:81

译者:

出版时间:1997-05

价格:4.50

装帧:精装

isbn号码:9787508203294

丛书系列:

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揭秘星际航行：超光速引擎的理论与实践 本书是关于人类探索宇宙的终极梦想——超光速旅行——的深度解析。 它并非一本轻松的科普读物，而是一部严谨的、融合了前沿物理学理论、尖端工程技术和深刻哲学思考的专业著作。本书旨在为物理学家、航空航天工程师、科幻爱好者以及所有对宇宙的奥秘心怀敬畏的读者，提供一个全面而深入的视角，来审视我们如何才能真正挣脱光速的桎梏，触摸遥远的星辰。 第一部分：光速的藩篱与理论的突破 本书首先从爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论出发，系统地梳理了光速作为宇宙速度极限的坚实理论基础。我们详细探讨了洛伦兹变换、时间膨胀效应以及质量随速度增加而趋于无穷大的物理学原理，阐明了为什么在经典物理框架下，任何具有静止质量的物体都无法达到或超越光速。 随后，我们将视角转向理论物理学的“新大陆”——那些可能绕过或规避相对论限制的数学模型。我们投入了大量篇幅，深入分析了曲速驱动（Warp Drive）的数学基础，特别是米格尔·阿库别瑞（Miguel Alcubierre）提出的度规。书中不仅详尽解读了阿库别瑞度规的张量方程，更剖析了其核心的物理概念：通过扭曲时空本身，在飞船前方压缩空间，在后方膨胀空间，从而实现“有效”的超光速运动，而飞船本身在局部时空内始终保持亚光速运动。 然而，阿库别瑞模型的现实障碍是巨大的。本书详尽地论证了负能量密度（Negative Energy Density）或奇异物质（Exotic Matter）的必要性。我们不仅回顾了卡西米尔效应（Casimir Effect）中微弱负能量密度的实验证据，还探讨了量子场论中关于负能量态的各种理论构建，包括但不限于薄膜理论（Thin-Shell Theory）和霍金辐射中的信息悖论。对于读者来说，理解负能量的理论可行性及其在宏观尺度上所需的惊人数量，是理解曲速驱动面临的首要挑战。 我们还探讨了其他重要的超光速概念，如虫洞（Wormholes）。本书将虫洞视为爱因斯坦场方程的非平凡解，详细分析了爱因斯坦-罗森桥的结构及其在理论上连接宇宙遥远两点的可能性。与曲速驱动类似，维持一个可穿越的虫洞出口需要巨大的负能量来抵抗时空的自然坍缩。书中将对“穿越”虫洞所需的潮汐力和辐射环境进行严密的数学模拟，评估其对搭载生物体的潜在风险。 第二部分：工程学的极限与材料科学的革新 理论的探讨必须回归工程实践。本书的第二部分聚焦于如何将这些奇特的数学构想转化为可操作的工程蓝图。 在曲速引擎的构建部分，我们详细讨论了驱动环的几何设计。从最初的球形对称驱动到后来的椭球形或更高效的环形设计，我们分析了不同几何形状对所需的负能量总量、能量分布均匀性以及产生的“时空涟漪”的影响。书中包含了多组基于有限元分析（FEA）的模拟结果，展示了不同驱动器配置下，飞船周围时空场的动态变化。 材料科学是实现超光速旅行的另一块基石。本书专门开辟章节，探讨超导材料与拓扑绝缘体在未来曲速引擎中的潜在应用。我们讨论了如何利用极端环境下的量子材料，或许能够更有效地操纵时空曲率，或者至少在可控的条件下产生微弱的、可积累的负能量效应。特别地，我们审视了寻找或合成具有特定拓扑性质的“奇异材料”的可能性，这些材料可能天然具备抵抗能量耗散和维持负能量密度的特性。 推进系统的能耗问题是核心挑战之一。即使理论上可行，驱动一个中型飞船进行星际旅行所需的能量，可能超过人类文明在数百年内积累的总能量。因此，本书深入研究了高效率零点能（Zero-Point Energy, ZPE）提取方法的理论可行性，尽管这仍处于物理学的边缘领域。我们分析了如何通过特定的谐振腔或非线性光学系统，从真空量子涨落中获取驱动曲速场所需的巨大能量流，并探讨了与之相关的伦理和安全风险。 第三部分：时空旅行的悖论与未来展望 超光速旅行不可避免地引出了时间旅行的深刻问题。本书的第三部分将讨论“封闭类时曲线”（Closed Timelike Curves, CTCs）的出现及其与因果律的冲突。我们详细分析了著名的“祖父悖论”及其在广义相对论方程中的体现。 书中介绍了诸如“时空审查假说”（Chronology Protection Conjecture）等理论，探讨宇宙是否具有某种内在的物理机制，自动阻止了时间旅行的发生。我们对比了“多世界诠释”（Many-Worlds Interpretation）如何可能为时间悖论提供一个“出口”，即任何时间旅行行为都只是进入了一个新的、平行的分支宇宙。 最后，本书以对未来星际文明的展望作结。我们探讨了实现超光速旅行后，人类社会结构、政治格局乃至哲学观念可能发生的变化。当距离不再是障碍，“家园”的概念将被重新定义。本书不仅仅是一份技术手册，它更是对人类求知欲和探索精神的礼赞，激励我们在现有知识的边界上，继续追问“不可能”的答案。 本书适合对象： 理论物理研究生、高级航天工程师、对前沿物理学有深入了解的科研人员，以及致力于探索宇宙终极秘密的严肃读者。阅读本书需要一定的微积分、张量分析和量子场论基础。

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阅读这本书的过程中，我发现作者似乎非常注重读者的实际体验，书中穿插了大量的“常见错误与修正方法”的案例分析。这些案例的描述极其生动，几乎就是把我自己在练习中遇到的那些让人抓狂的失误如实地搬了上来——比如推球时手腕总是不自觉地内扣，或者瞄准线总是掌握不准。针对每一个问题，作者都没有简单粗暴地给出“用力要均匀”这种空泛的建议，而是给出了一套细致入微的步骤，甚至包括了在家里对着镜子练习的辅助方法，非常具有操作性。这就像是有一位全天候的私人教练随时在线指导一样，极大地减少了我自己摸索和纠正错误的弯路。这种以问题为导向的编写结构，使得这本书的实用价值飙升。对我而言，这本书与其说是一本入门读物，不如说是一本“故障排除手册”，它精准地预判了新手的困惑点，并提供了切实有效的解决方案，这使得我的学习过程充满了即时反馈的成就感，而不是长时间的挫败感。

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让我印象特别深刻的是书中最后一部分关于“场地环境与器材选择”的讲解。这一点很多入门书籍常常一笔带过，但这本书却进行了详尽而客观的分析。作者没有一味地推销昂贵的器材，而是根据不同的预算和场地条件，提供了多套平价且高效的替代方案，这一点体现了作者的良心和对普通爱好者的体恤。比如，他对不同材质球道摩擦力的讲解，以及如何根据球道湿度微调助跑速度的建议，都极其细致到位。这种对细节的极致关注，让这本书的价值超越了一般的初级指导，甚至对已经有一定经验的球友来说，也能从中找到提升的空间。它让我意识到，想要真正精进，就必须深入了解这些“幕后”的因素。这本书不是一锤子买卖的知识倾销，而是一份伴随学习者成长的长期参考资料，它的内容结构考虑到了学习者从零基础到具备一定判断力的整个心路历程，非常周全，让人感到物超所值。

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这本书的封面设计得非常醒目，色彩搭配大胆而富有活力，一下子就抓住了我的眼球。拿到手里掂了掂，分量适中，纸张的质感也相当不错，翻阅起来有一种愉悦的触感。我本来是抱着随便看看的心态买的，毕竟市面上关于运动的指导书籍汗牛充栋，很难让人眼前一亮。然而，这本书的排版布局却给我带来了惊喜。它没有采用那种密密麻麻全是文字的传统方式，而是大量使用了清晰的图示和直观的流程图，即便是像我这种对运动理论知之甚少的“小白”也能迅速领会其核心要点。特别是关于握球姿势和推球轨迹的分解图，简直是教科书级别的精确，让我立刻有种“原来是这么回事”的豁然开朗感。而且，书中的语言风格非常亲切自然，完全没有那种高高在上的专家腔调，读起来感觉就像是身边一位经验丰富的朋友在耐心地耳提面命，让人倍感放松，完全消除了初学者面对新事物时的那种畏惧心理。这种轻松愉快的阅读体验，极大地激发了我去球馆实践的欲望，这本书绝对是激发运动热情的绝佳“助燃剂”。

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这本书的深度和广度远超出了我最初的预期，它不仅仅停留在基础动作的讲解层面，更深入探讨了这项运动背后的物理学原理和心理调适策略，这一点非常难得。我特别欣赏作者在解释“如何控制球的旋转和角度”那一章节时所采用的类比手法，他把复杂的力学概念转化成了日常生活中随处可见的例子，比如像拧开瓶盖的力量分配，或者抛洒沙子时的抛物线控制，这种接地气的解释方式，让那些原本深奥的知识点变得触手可及。更让我惊喜的是，书中还专门辟出了一部分篇幅来谈论“赛前准备与赛后放松”的细节管理，这体现了作者对这项运动的整体认知，知道成功不仅仅是击球那一瞬间的事情，而是贯穿于整个过程的系统性工程。读完这部分，我感觉自己获得的不再是几个孤立的技巧，而是一套完整的、可以迭代升级的训练体系。这本书的价值在于，它不仅告诉你“怎么做”，更深层次地解答了“为什么是这样”，这种知其所以然的阅读体验，是很多同类书籍所不具备的深度。

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这本书的叙事节奏把握得非常巧妙，它在保持专业性的同时，并没有让阅读过程变得枯燥。作者很懂得如何穿插一些富有激情的“行业轶事”和“传奇球手的故事”，这些小插曲如同调味剂一般，让原本严肃的训练内容变得生动有趣起来。我尤其喜欢其中一段描写某位老将如何在关键时刻调整心态的细节，那段文字充满了画面感和戏剧张力，让我深刻体会到这项运动中精神力量的重要性。这种软性内容与硬性技巧的完美融合，使得阅读体验非常流畅，让人爱不释手。我常常在通勤的路上忍不住一章接一章地读下去，生怕错过任何一个精彩的瞬间。它成功地将一项看似机械的运动，描绘成了一种融合了技巧、力量、策略乃至艺术的综合性体验，极大地提升了我对这项运动的向往程度。这本书的文笔功底扎实，逻辑清晰，读起来让人感到一种极高的效率，知识点被巧妙地包装在了引人入胜的故事叙述之中。

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