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出版者:机械工业出版社

作者:孙振华

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2002-7-1

价格:19.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111103615

丛书系列:

图书标签:

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探寻宇宙深处的奥秘：一部面向大众的星际旅行指南 书名： 寰宇漫步：从地球到仙女座的星际航行实录 作者： 艾莉森·里德 (Alison Reid) 字数： 约 1500 字 --- 导言：跨越光年的呼唤 自古以来，人类便仰望星空，心中充满了对未知宇宙的无限好奇。我们渴望触碰那些闪烁的遥远星辰，理解那些横跨亿万光年的宏大尺度。然而，浩瀚的宇宙，在我们的日常生活中显得如此遥不可及。《寰宇漫步：从地球到仙女座的星际航行实录》并非一本关于地球上日常交通工具的指南，它是一部带领读者进行一场深度沉浸式、基于最新科学认知的“星际旅行”的百科全书式著作。 本书旨在打破传统天文科普的壁垒，以一种兼具严谨科学性和文学叙事性的方式，为那些心怀宇宙梦想的读者，勾勒出未来星际探索的宏伟蓝图，并详尽剖析实现这一壮举所必须克服的理论与工程挑战。 --- 第一部分：告别摇篮——理解我们的宇宙尺度 在开始任何一次星际旅行之前，我们必须彻底理解“家”的范围。本部分将带领读者对我们所处的宇宙环境进行一次震撼的“尺度校准”。 1.1 太阳系内的“邻里关系”重估： 我们将不再仅仅停留在行星轨道的描述，而是深入探讨旅行者如何穿越柯伊伯带，如何应对奥尔特云的引力边界。重点分析了太阳风的特性、行星际磁场的结构，以及如何利用引力弹弓效应（Gravity Assist）进行高效的行星际机动。 1.2 银河系的“城市规划”： 银河系是一个拥有数千亿恒星的巨大旋涡。本书详细绘制了银河系的三维结构图，解释了旋臂的动态形成机制，并标记出对未来星际导航至关重要的脉冲星集群（作为宇宙灯塔）。读者将了解到，我们的太阳系并非“中央地带”，而是位于猎户座旋臂的一个相对宁静的边缘区域。 1.3 邻近恒星系的勘测报告： 在星际航行的初步阶段，我们的目标将是最近的恒星系。本书提供了对半人马座阿尔法星系、巴纳德星系等潜在目标系的详细资源评估，包括它们的行星宜居带分析、潜在的系外行星大气成分推测，以及遭遇星际尘埃云的风险评估。 --- 第二部分：驱动引擎——超越化学燃料的理论前沿 传统的火箭推进技术在星际尺度上显得力不从心。本书的第二部分聚焦于理论物理学和尖端工程学领域最激动人心的突破，探讨实现超光速或近光速旅行的可能性。 2.1 曲率驱动的数学基础与工程挑战： 详细阐述了阿库别瑞（Alcubierre）度规的理论框架。我们不会停留于科幻概念，而是深入探讨了负质量/负能量密度需求的物理可行性。书中专门设立章节讨论“如何构造和维持曲率气泡”所需要的奇异物质，以及如何解决驱动过程中产生的巨大潮汐力问题。 2.2 裂变、聚变与反物质： 对于亚光速的星际任务，高效的推进系统仍是关键。本书对比了冷聚变反应堆（如D-He3反应）与更具前景的物质-反物质湮灭推进器的效率差异。书中包含了对反物质制造、安全储存（如彭宁陷阱技术）和精确注入系统的详细技术规格分析。 2.3 激光帆与星际之光： 对于无人探测器或小型载人任务，本书探讨了“突破摄星计划”（Breakthrough Starshot）的扩展概念。我们模拟了兆瓦级激光阵列如何推动轻质光帆，使其在数十年内达到光速的15%至20%。这一部分包含对光帆材料（如石墨烯复合材料）的抗辐射损伤能力分析。 --- 第三部分：生命维持与时间膨胀——长途旅行的生存法则 星际旅行意味着与地球的绝对时间隔离。本部分是关于宇航员生命支持系统、辐射防护和相对论效应的实战手册。 3.1 生态闭环系统（CELSS）的迭代： 往返一次旅行可能需要数十年乃至数百年。本书详细设计了高度自主、近乎完美的生物再生生命支持系统。涵盖了：水循环的极端净化技术；藻类和真菌在食物生产中的作用；以及如何通过基因工程优化作物以适应深空微重力环境。 3.2 宇宙射线与高能粒子防护： 离开太阳系的磁层保护后，星际空间充满了致命的宇宙射线。我们评估了主动屏蔽（如等离子体护盾）与被动屏蔽（如液态甲烷或水箱）的结合方案，并计算了在一次五十年航行中，船员可接受的累计辐射剂量阈值。 3.3 相对论下的时间几何学： 对于接近光速的旅行者，时间膨胀效应是核心的“旅行体验”。书中用大量图表和案例研究了高速度对船员主观时间流逝的影响，并探讨了“时间停滞”的心理和行政管理问题——如何管理一个与故乡世界时间流逝速度差异巨大的船员群体。 --- 第四部分：导航、通讯与第一接触协议 在远离地球数光年之外，传统的 GPS 和无线电波不再适用。本部分关注的是星际航行中的定位、信息传输与文明互动。 4.1 脉冲星导航阵列（PNA）的构建： 离开了熟悉的太阳系，导航必须依赖宇宙中已知的、稳定的参考点。本书阐述了如何利用银河系中数百颗毫秒脉冲星的精确周期性信号，建立一个三维的、跨越数千光年的实时定位网络。 4.2 量子纠缠通讯的理论极限： 虽然量子纠缠不能传输信息，但本书探讨了如何利用它来建立“量子密钥分发”（QKD）的安全信道，以应对传统无线电波在跨越数光年时的巨大衰减和延迟。同时，也模拟了对高度分散式星际舰队进行实时指令同步的挑战。 4.3 星际外交与接触伦理： 如果我们抵达了一个拥有智慧生命的行星，该如何应对？本书收录了多位著名天体生物学家和外交学家的建议，构建了一套从远距离侦测、初步信号分析到最终接触的伦理框架，强调“不干预原则”和“信息安全协议”。 --- 结语：你的星图已绘制 《寰宇漫步》是一本面向未来探险家的工具箱和沉思录。它没有提供现成的票证，因为星际旅行的技术尚未完全成熟；但它为你提供了导航所需的知识、理解所需的深度，以及迎接未知挑战所需的勇气。翻开此书，你将不再是仰望星空，而是开始规划你的征途。星空不再是遥远的梦想，而是下一站的目的地。

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