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出版者:机械工业出版社

作者:余志生

出品人:

页数:279

译者:

出版时间:2009-3

价格:36.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111020769

丛书系列:

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星际航行的奥秘：跨越光年的探索与实践 图书简介 《星际航行的奥秘：跨越光年的探索与实践》并非关注地球上日常的交通工具，它是一部深入探讨人类如何实现恒星际旅行的理论基础、技术突破与深远影响的宏大叙事。本书旨在为对宇宙深处抱有无限憧憬的读者，构建一个既充满科学严谨性又极具想象力的知识殿堂。 第一部分：宇宙尺度的挑战与理论基石 本书的第一部分聚焦于理解星际航行所面临的巨大障碍，并梳理支撑未来远航的物理学和数学基础。 第一章：光年之外的距离测量与时间膨胀 本章首先详细解析了光年、秒差距等宏观距离单位的定义及其在实际观测中的应用。重点阐述了如何通过视差法、标准烛光（如Ia型超新星）来校准不同尺度的宇宙距离。随后，深入探讨阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论对星际旅行者意味着什么。时间膨胀效应（Time Dilation）被置于核心位置，通过详细的洛伦兹变换推导，解释了当飞船接近光速时，船上时间和地面时间之间不可避免的差异。我们不仅计算了前往半人马座阿尔法星所需的最短时间，也模拟了这种时间差异对船员心理和生理结构的影响。 第二章：超越牛顿的推进剂学 传统的化学火箭已完全不适用于星际尺度。本章系统地回顾了自20世纪中叶以来，科学家们提出的各类前沿推进理论。 核能利用： 详细分析了核聚变火箭（如D-T或p-B11聚变）的工作原理，对比了其比冲量与传统化学燃料的巨大优势，并探讨了如何安全地管理反应堆的辐射屏蔽问题。 反物质驱动的设想： 尽管目前仍处于理论阶段，但反物质湮灭提供的能量密度是任何已知能源的上限。本章深入探讨了如何高效地生产、储存（磁场阱技术）以及安全地引导湮灭产生的伽马射线，转化为推力。 光帆与激光推动： 对比了基于太阳风的微型探测器（如“突破摄星”计划）与未来可能用于载人任务的巨型激光阵列驱动系统。重点分析了材料学对反射膜效率和结构稳定性的要求。 第三章：曲速场与空间几何的操纵 这是本书中最具前瞻性的部分，探讨了基于广义相对论的“捷径”理论。 阿库别瑞度规的数学模型： 详细解析了米格尔·阿库别瑞提出的度规方程，解释了如何通过局部扭曲时空（在飞船前方压缩空间，后方膨胀空间）来“骑行”于波前，从而实现超光速的“有效”旅行，而飞船本身并未违反光速限制。 负能量密度（奇异物质）的难题： 揭示了驱动曲速场的关键障碍——理论上需要大量的负能量密度物质。本章梳理了卡西米尔效应等现象中负能量的微小实例，并评估了制造和稳定所需奇异物质的工程规模。 虫洞理论的拓扑学探讨： 引入了爱因斯坦-罗森桥（虫洞）的概念，并讨论了穿行虫洞所需的条件，特别是如何通过引入“喉部支撑物”（通常也是奇异物质）来维持虫洞的稳定性和可穿越性。 第二部分：星际任务的工程、生命支持与导航 成功的星际任务不仅仅是达到速度，更关乎如何维持生命和精准抵达目标。 第四章：超长期任务的生命维持系统（LSS） 星际旅行的往返可能跨越数百年甚至上千年，封闭生态系统的稳定性至关重要。 完全再生式生物再生系统（C-BRESS）： 详细介绍了水、氧气、食物的闭环循环技术，包括藻类光合作用、微生物降解废物以及高效的无土栽培技术在深空环境下的应用与优化。 辐射防护与减缓： 针对银河宇宙射线（GCRs）和太阳耀斑，本章分析了主动屏蔽（如等离子体偏转场）和被动屏蔽（如水、聚乙烯材料）的有效性与重量比。同时，探讨了深低温休眠（Torpor）或类冬眠状态对降低代谢需求和延缓船员老化损伤的潜力。 第五章：星际导航、通信与任务自主性 在数光年之外，任何信号延迟都意味着无法得到实时地面控制。 星际惯性导航： 探讨了如何利用脉冲星（Pulsars）作为宇宙中的“灯塔”，通过精确测量其周期信号来实时修正飞船在三维空间中的位置，独立于任何地面基站。 超高增益深空通信： 介绍了利用极窄带宽、极高功率的激光阵列进行通信，以应对信号在数光年传播中的巨大衰减。着重讨论了纠错编码技术在恢复微弱信号中的关键作用。 人工智能与自治飞船： 论述了人工智能（AI）在星际任务中的不可替代性，包括实时故障诊断、紧急决策制定、以及维持长期任务士气的心理支持系统。 第三部分：深空社会学与人类的未来 本书的最终部分将视角转向更宏大的哲学与社会层面。 第六章：失落的世代与星际文化传承 对于搭乘慢速、但相对传统的推进系统前往遥远星系的“世代飞船”（Generation Ship），船上社会结构和文化传承是重中之重。 社会工程学的挑战： 研究了如何在封闭、资源有限的环境中维持社会秩序、教育体系和遗传多样性，防止社会结构退化或因信息丢失而导致任务目标遗忘。 “目标漂移”的风险： 分析了多代人之后，最初的任务目标可能被新的、本地化的文化所取代的现象，并讨论了如何通过技术手段和文化仪式来锚定核心使命。 第七章：抵达与接触：星际殖民的伦理边界 本书以对人类未来定居点的设想作为收尾。 宜居性评估与行星改造（Terraforming）： 评估了寻找“第二地球”的参数（如环带宜居区、大气成分、磁场强度），并详细讨论了大规模行星改造工程的时间线、能量需求以及潜在的生态风险。 初次接触的协议： 基于对系外文明信号分析的理论模型，探讨了人类文明在跨越巨大距离后，如何制定谨慎、非对抗性的初次接触策略，以及我们自身的文化与技术成熟度在全球（或宇宙）尺度上的伦理责任。 《星际航行的奥秘》是一部面向未来数十代人的思考集，它将引导读者超越我们太阳系的边界，真正理解人类文明在宇宙中寻找立足之地的雄心与挑战。

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我必须坦诚，这本书的阅读过程绝对不是一次轻松的“度假”。它的深度和广度要求读者必须投入相当的注意力和背景知识储备。对于一个完全没有接触过工程力学基础的门外汉来说，可能会在某些章节感到吃力，特别是涉及多自由度系统分析和振动抑制的部分。但是，这恰恰是它价值所在。它不会为了迎合大众读者的舒适区而稀释掉核心的科学原理。作者在处理复杂数学推导时，表现出了惊人的清晰度，但前提是你需要对微积分和线性代数有一定的熟悉度。我记得在某个关于NVH（噪声、振动与声振粗糙度）的章节中，作者使用了矩阵变换来描述车身模态分析，那种严密性让人不得不佩服其学术功底。不过，即便是面对这些挑战，作者也设置了一些“概念提炼”的小节，用非数学化的语言对核心思想进行总结，这为那些需要温习或概念回顾的读者提供了及时的帮助。总体而言，它更像是一次高质量的智力挑战，读完之后，你获得的不仅仅是知识，更是一种解决复杂工程问题的思维模式的提升。

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作为一名深谙汽车行业发展脉络的人士，我尤其欣赏这本书在历史脉络和未来趋势上的平衡把握。它没有沉溺于对古老技术的怀旧，但也没有盲目追捧最新的时髦术语而缺乏深度根基。它对不同技术路线的演进逻辑进行了冷静的梳理。例如，在讨论进气道设计时，它不仅仅介绍了可变长度进气歧管（VLIS）的结构，更重要的是阐述了在不同转速区间对进气谐振理论的应用，解释了为什么不同制造商会选择不同的优化方案。这种对“Why”的深度挖掘，避免了把技术当作“黑箱”来对待。最让我印象深刻的是，它对材料科学在汽车工程中的应用进行了细致的综述。它没有简单地罗列碳纤维和高强度钢的性能参数，而是结合具体的疲劳测试数据和成本效益分析，讨论了在不同负载部位使用不同材料的工程取舍。这让整本书的视野一下子从纯粹的机械原理，扩展到了工程经济学和可靠性设计的交叉领域。这种跨学科的视角，体现了作者深厚的行业洞察力，确保了书中的内容既有学术的严谨性，又具备现实工程的指导价值。

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哇，终于让我找到一本像《汽车理论》这样让人眼前一亮的专业书籍了！我拿到手的时候，第一个感觉就是它的分量——不仅仅是物理上的厚重，更是内容上的扎实。我本身对机械和动力系统一直抱有浓厚的好奇心，尤其想搞清楚那些复杂的内燃机是如何将燃料的化学能转化为驱动车辆滚动的巨大动力的。这本书在讲解燃烧过程的细节时，简直就像是把我带到了一个微观的世界，用清晰的图表和深入的分析，把活塞的往复运动、气门的开启时机、乃至点火正时的微妙调整都讲得透彻。很多市面上流行的科普读物往往只停留在“是什么”，而这本书却非常专注于“为什么”和“如何实现”。比如，它对不同冲程发动机的能量转换效率进行了细致的对比，并且引入了热力学第二定律的视角来探讨效率的瓶颈，这一点对我这个理论派来说简直是如获至宝。阅读的过程中，我感觉自己的知识体系正在被系统地重构，不再是零散的知识点，而是一个完整的、逻辑严密的动力学框架。即便是涉及到一些高深的流体力学概念，作者也总能找到一个恰当的工程实例来锚定，让抽象的理论瞬间变得触手可及，这种教学设计功力实在令人佩服。读完前几章，我立刻对下一代新能源汽车的能量管理策略产生了全新的思考角度，因为它打下了坚实的传统理论基础。

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我之前翻阅过不少关于汽车动力传动系统的书籍，但很多要么是偏重于维修手册式的操作指导，要么是过于侧重于某一个特定部件的深入挖掘，缺乏全局观。《汽车理论》的宏大之处在于，它成功地将发动机、变速箱、传动轴、差速器乃至车轮和路面接触的整个能量链条，构建成一个相互关联的动态系统进行阐述。它在讲解自动变速箱的液力变矩器时，非常巧妙地融入了流体动力学中的动量守恒原理，并解释了锁止离合器引入的意义——它不仅仅是机械连接，更是为了消除液力耦合带来的能量损失。这种对系统内部各个环节相互影响的全面考量，让我对整个驱动系的协同工作有了更深刻的理解。特别是作者在描述功率流向和扭矩分配时所使用的流程图和仿真结果截图，清晰地揭示了在不同工况下，系统是如何动态调整以达到最优性能或燃油经济性的平衡点。这种全景式的视角，对于任何希望从事汽车系统集成或性能调校工作的人来说，都是不可或缺的宝贵财富。它教会了我如何用“系统思维”去看待一台机器的整体表现。

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这本书的排版和装帧简直是教科书级别的典范，但其阅读体验却远超传统的刻板教材。我必须得说，这本书在图文配合上的处理艺术达到了一个极高的水准。我常常翻到某一个复杂的机械结构图解时，会忍不住停下来细细品味。那些剖视图的精细程度，仿佛能透过纸面看到零件的内部应力分布。举个例子，当它讲解悬挂系统的几何特性时，插图不是简单地画出A臂和连杆的位置，而是用动态的箭头和向量来演示在不同车轮载荷下，几何角度是如何影响轮胎接地面积和侧倾刚度的。这种可视化能力极大地降低了理解门槛。我记得以前看一些旧资料时，光是理解转向几何的复杂交织关系就耗费了大量时间，而这本书里，作者巧妙地引入了瞬时转向中心的概念，并用三维旋转的示意图将这个抽象点清晰地定位出来。更值得称赞的是，作者在关键概念后总是会附带一些“思考题”或“案例辨析”，它们并非那种填鸭式的考核，而是引导性的、启发性的，促使读者自己去应用刚刚学到的公式和原理，进行一些小型的设计权衡。这种主动学习的氛围，让我感觉自己更像是一个初级的工程师在进行设计校核，而不是一个被动的知识接收者。

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一点没印象了

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这我要说句公道话了，这个内容太简单了，不如我同济吴光强的好

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至少出到第五版了，求更新封面

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这我要说句公道话了，这个内容太简单了，不如我同济吴光强的好

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大学以来第一次上和下都挂了的科目 永生难忘了