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出版者:科学出版社

作者:李太武等编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-11-01

价格:48.0

装帧:平装

isbn号码:9787030128331

丛书系列:

图书标签:

• 生物学
• 动物学
• 海洋生物
• 鲍鱼
• 海洋生物学
• 无脊椎动物
• 软体动物
• 生物多样性
• 海洋生态系统
• 贝类

《星际航行与时间折叠：量子物理视角下的宇宙探索》 作者： 艾萨克·维克多 (Isaac Victor) 出版社： 环球科学文献出版社 装帧： 精装，内含全彩星图与手绘理论图解 页数： 980页（含索引与参考文献） 定价： 380.00 元 --- 内容简介： 《星际航行与时间折叠：量子物理视角下的宇宙探索》并非一本关于细胞结构、遗传密码或生态平衡的科普读物。相反，它是一次深入人类认知边界，对宇宙终极规律进行大胆猜想与严谨推演的理论巨著。本书聚焦于当前物理学最前沿的领域——量子引力、高维空间几何以及时间特性的非线性演化，旨在构建一套可操作的、基于量子场论的星际旅行理论框架。 本书的起点并非生命体的演化，而是时空的本质。作者艾萨克·维克多，一位在粒子物理学和宇宙学领域享有盛誉的跨界学者，挑战了牛顿和爱因斯坦经典时空观的局限性，将量子力学的概率波与广义相对论的弯曲时空融合，试图揭示我们宇宙深层运作的“底层代码”。 全书分为四大核心部分，层层递进，逻辑严密，旨在为下一代空间探索者提供理论基石。 --- 第一部分：量子场论与时空结构的微观基础 (The Microscopic Foundations of Spacetime) 在第一部分中，维克多教授首先抛开了宏观的恒星和星系，将读者的视角缩小至普朗克尺度。他详细阐述了圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）和弦理论（String Theory）在描述时空“颗粒化”方面的优劣与互补性。 零点能的提取与利用： 这一章深入探讨了量子真空的巨大能量潜力。维克多提出了一种理论模型，论证了如何通过对卡西米尔效应的精确调控，实现局部时空能量密度的负值——这是稳定虫洞或实现曲率驱动所必需的关键要素。本书摒弃了基于反物质推进的传统设想，转而关注对真空零点能的“剪裁”与“塑形”。 时间晶体的稳定化： 传统物理学认为时间是单向流动的背景。然而，维克多借鉴了近期凝聚态物理中“时间晶体”的概念，提出了一种利用高维拓扑绝缘体来“锚定”局部时间流速的可能性。他详细推演了如何通过超强磁场和特定拓扑结构，使一段时空区域的时间演化进入一个周期性、可控的稳定状态，从而实现比传统慢速冷冻技术更为精妙的“时间保护”。 --- 第二部分：曲率驱动与超光速航行理论 (Warp Drive Mechanics and Superluminal Travel) 第二部分是本书的实践核心，它将理论物理与工程应用紧密结合，探讨了如何利用时空本身的几何特性来实现超越光速的航行，即“曲率驱动”的量子版本。 阿库别瑞度规的量子修正： 维克多没有简单地重复已有的曲率引擎概念，而是引入了“非交换几何”的数学工具来修正阿库别瑞度规中对负能量密度近乎无限的需求。他提出，通过引入一个高维耦合常数，可以在不违反局部能量守恒的前提下，实现“有效”的超光速位移。这涉及到在飞船周围创建一圈高密度、极高曲率的“时空泡”，使飞船本身始终处于零加速度状态，而时空泡的边界则以超光速移动。 信息悖论与因果律保护： 任何涉及超光速旅行的理论都必须面对时间旅行的可能性。本书花费大量篇幅，利用“一致性循环（Consistent Loops）”模型，论证了在曲率驱动下，由于信息传递的量子纠缠特性，任何试图改变过去的行为都会被时空本身的量子涨落所“抹平”，从而保护了宏观的因果律。这为星际航行提供了一个必要的理论安全阀。 --- 第三部分：高维空间几何与星系间隧道 (Higher Dimensions and Intergalactic Tunnels) 本书的第三部分将视角拓展至宏观宇宙，探讨了利用隐藏的维度来实现更快速、更节能的星际跳跃。 卡鲁扎-克莱因理论的现代应用： 维克多深入探讨了五维或更高维空间对电磁力和引力统一的意义。他详细描绘了如何通过“维度渗透（Dimensional Shearing）”技术，在极短的时间内，使飞船短暂地“滑入”一个更高维度的“捷径”空间。在这个空间中，两点之间的距离被几何学地压缩，从而实现了瞬间跨越数千光年的目标。 引力波作为导航信标： 传统导航依赖电磁波，速度受光速限制。维克多提出，利用两个星系团碰撞产生的稳定、低频引力波背景，可以作为高维空间中的“引力灯塔”。通过精确测量飞船与这些引力波源之间的相位差，可以实时计算出飞船在高维空间中的相对位置和姿态，确保“跳跃”的精度。 --- 第四部分：时间膨胀的精确控制与延迟通讯 (Precise Temporal Dilation and Delayed Communication) 本书的最后一部分探讨了时间本身的可控性，这对于长达数百年甚至数万年的星际任务至关重要。 重力梯度下的时间编码： 维克多提出了一种理论方法，利用极端引力梯度（例如在黑洞视界边缘形成的稳定势阱）来精确控制舰船内部时间流逝的速度。这并非单纯的相对论效应，而是通过一个“时间共振腔”，将船员的生物过程频率与外部时空频率进行微调耦合。他详细计算了维持一个“一天等于外部一年”的时间膨胀场所需的能量密度，并提出了初步的能量收集方案。 量子纠缠与瞬时信息传递的局限性： 尽管量子纠缠可以实现瞬时关联，但本书严谨地指出，它不能用于传输经典信息。维克多详细分析了“非通讯定理”的量子场论基础，并推导了在曲率驱动环境下，这种局限性如何被更复杂的、基于概率波函数坍缩的编码方式所绕过，实现一种“慢速的、高带宽的”瞬时信息交换。 --- 目标读者： 本书面向具备扎实高等数学、理论物理（包括量子场论和广义相对论）基础的科研人员、空间工程领域的未来设计师以及对宇宙终极奥秘抱有深刻好奇心的硬核科幻爱好者。它是一部挑战思维定势、指向未来的理论探索之作。 --- (全书总结：本书的全部内容围绕着利用量子力学和高维几何来破解星际航行和时间控制的难题，完全不涉及生物学的具体研究范畴。)

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