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出版者:南京大学出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-04-01

价格:35.0

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isbn号码:9787305033094

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• 数学
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• 几何
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• 概率论
• 统计学
• 数学分析

《星际航行导航学》 图书简介 这是一部深入探讨广袤宇宙中精确航行理论与实践的百科全书式著作。本书旨在为未来星际旅行的导航员、空间动力学研究者以及所有对宇宙尺度运动规律着迷的读者提供一套全面、严谨且富有前瞻性的知识体系。我们不再局限于地球或太阳系内的计算模型，而是将视野拓展至跨越数千光年的深空尺度，剖析在极端时空曲率、暗物质影响以及非欧几里德几何空间中进行实时、高精度定位与路径规划的复杂性。 第一部分：基础理论的重塑与拓展 本书的开篇部分，首先对经典的天体力学模型进行了彻底的批判性回顾，指出牛顿和早期爱因斯坦模型在面对超光速（或接近光速）运动以及极强引力场时所暴露出的局限性。我们引入了“相对时空拓扑学”（Relativistic Spacetime Topology, RST）作为核心框架。 时空结构分析： 详细阐述了黎曼几何在处理宇宙网结构中的应用，重点解析了引力透镜效应如何成为导航数据采集的障碍而非单纯的干扰源。特别关注了量子引力涨落对引力波测距精度的微小但累积性的影响。 多普勒效应的修正与逆向应用： 传统的多普勒频移计算在星系际介质（ISM）的复杂湍流和弥散背景辐射下需要进行深度修正。本书提出了一种基于“时空回声定位”（Spacetime Echo Ranging, SER）的新方法，通过发射和接收经过特定编码的引力脉冲，来精确测量飞船相对于遥远参考系（如类星体群）的速度矢量和位置。 “零点漂移”的校正： 在极长时间尺度的航行中，宇宙膨胀对导航基准点的持续拉伸会导致累积误差，我们称之为“零点漂移”。本章提出了动态校准算法，利用对宇宙微波背景辐射（CMB）各向异性的实时测量，建立一个与宇宙同步的惯性参考系。 第二部分：深空定位与误差管理 深空导航的挑战在于缺乏固定的、可直接观测的参考点。本书致力于解决“我究竟在哪里，以及我正向何处而去”这一根本性问题。 脉冲星阵列定位系统（PALS）： 详细介绍了如何利用第三代脉冲星图谱——结合了毫秒脉冲星、双星系统脉冲星以及非旋转中子星的复杂数据——构建一个三维动态定位网络。书中包含大量的实际案例分析，展示了如何在信号延迟超过数千年时，通过对脉冲星自旋衰变的精确模型预测，实现对信号接收时间的校准。 暗物质密度梯度导航： 鉴于暗物质在星系间介质中占据主导地位，本书提出了一种创新的导航模式：“引力势能指纹识别”。通过测量飞船周围微弱的引力梯度变化，绘制出特定区域的暗物质密度分布图。由于暗物质分布相对稳定且具有独特的“指纹”特征，这为飞船在星系团内部或空洞边缘提供了可靠的辅助定位手段。 卡尔曼滤波的超几何扩展： 传统的卡尔曼滤波在处理高维、非线性且存在突发性噪声（如穿越星际等离子体云）的环境中效能下降。本书提出了“非线性时空概率密度场（NLSPDF）”模型，将定位不确定性表示为一个概率云，并通过复杂的张量运算实时收缩该云团，从而在极端不确定性下提供最优的航行建议。 第三部分：曲率驱动与路径优化 本书的后半部分转向了飞船本身与时空交互的理论，特别是在曲率驱动技术日臻成熟的背景下。 局部时空场建模： 阐述了曲率驱动装置如何在其周围产生一个局部的、可控的阿库别瑞（Alcubierre）泡或沃辛顿（Worthington）场。导航员必须理解的不是飞船的速度，而是其周围时空曲率的梯度。书中提供了如何通过调整能量输入和场形变量，精确控制曲率梯度以达到预定路径的方法。 捷径与“空间褶皱”的利用： 探讨了理论上存在的、利用高能事件（如黑洞合并或超新星爆发）释放的巨大引力波来瞬间改变航行向量的可能性。这需要导航员具备预测这些天文事件爆发点的能力，并将飞船置于引力波的“潮汐区”进行“搭便车”式航行。 时间膨胀的导航悖论： 强调了相对论速度对船员时间与目标时间之间的差异。本书提供了一套精密的“时间差补偿算法”，确保飞船能按预期“本地时间”到达目的地，并为地面控制中心提供了实时的船上时间流速报告。 第四部分：实战案例与未来展望 本节收录了数个关键的模拟任务报告，包括“半人马座阿尔法星快速转移任务”和“武仙座大裂缝穿越实验”，详细展示了上述理论在面对不可预测的宇宙环境时的实际应用和局限。 《星际航行导航学》不仅是一本教科书，更是未来星际文明的航海图。它要求读者拥有扎实的物理学基础和强大的抽象思维能力，是所有立志于征服星辰大海的专业人士不可或缺的工具书。它的完成，标志着人类导航学已从行星轨道计算，正式迈入了宇宙几何学的新纪元。

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我通常对这种名字比较“宏大”的书籍是抱有警惕态度的，总怕内容空泛，言过其实。然而，这本书却出乎意料地扎实，它的文字密度非常高，你需要放慢速度，逐字逐句地去咀嚼。我发现，很多我自以为已经理解的概念，在经过作者的重新阐述后，立刻显现出我从未察觉到的细微差别。这本书的精妙之处在于其对细节的捕捉和铺陈，它就像一个微观世界的纪录片，将那些我们习以为常的现象，用一种极其精细的镜头语言解构开来。比如，书中有一段对“等待”这一状态的描绘，竟然能让人联想到宇宙膨胀的理论模型，这种跨界的联想能力，简直是令人拍案叫绝。而且，这本书的“引注”部分也做得极其考究，那些被引用的文本，本身就构成了一个小型知识网络，如果你愿意深挖下去，这本书可以成为通往无数其他领域的门径。我不是一个容易被书本内容影响的人，但这本书确实在我最近的工作和思考中，植入了一些新的思维模块，让我看待问题多了一个维度，少了一份武断。

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这本书的封面设计得非常有心思，那种深邃的蓝色调配上烫金的字体，立刻给人一种庄重而又引人入胜的感觉。我是在一个安静的午后，在一家老旧的书店里偶然翻到它的。起初，我只是被它那种沉淀下来的气质所吸引，完全没有预设任何关于内容的主题。翻开扉页，里面的排版清晰得令人惊叹，字与字之间的呼吸感恰到好处，让人在阅读时几乎忘记了外界的一切干扰。书中的叙事节奏掌控得如同精妙的交响乐章，时而舒缓悠长，引导读者进入一个充满哲思的境地；时而又猛然加快，抛出令人措手不及的深刻见解。我尤其欣赏作者在描述那些抽象概念时，所运用的那种极其具象化的比喻，仿佛触手可及的画面感，让原本高高在上的理论变得如此亲切和易懂。读完第一章，我有一种强烈的冲动，想立刻去寻找一处可以沉思的地方，去回味那些文字带给我的震撼与启发。这本书的魅力，就在于它能不动声色地改变你观察世界的方式，让你在日常的琐碎中，捕捉到那些隐藏的、更深层次的纹理。它不是那种快餐式的读物，更像是一坛需要时间去品味的陈酿，每一次开启，都有新的滋味涌上心头。

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说实话，我拿到这本书的时候，完全没抱什么期望，只是因为出差的时候，机场书店里别的书都太无聊了，就信手拿了这本。它给我的第一印象是“厚重”，那种实实在在的分量感，握在手里就觉得内容不会是肤浅的。这本书的独特之处在于它的叙事结构，它似乎故意避开了传统线性叙事的那种刻板框架，而是像一个迷宫，引导读者在不同的章节间穿梭、回溯，甚至偶尔会遇到一些似乎是无关紧要的侧写，但当你读到后半部分时，才会恍然大悟，那些看似离题的片段，其实是构建整个思想大厦不可或缺的砖石。我特别喜欢作者对“时间”和“存在”这两个宏大命题的探讨，他没有给出任何僵硬的答案，反而设置了无数个充满张力的问号，迫使我们必须停下来，反问自己。这种互动式的阅读体验，比那些填鸭式灌输知识的书籍要高级得多。它更像是一场思想的辩论赛，而我们，是唯一的参与者。书中的语言风格变化多端，有时是古老的、近乎史诗般的咏叹调，下一页可能就变成了犀利而现代的独白，这种跨越时代的语感融合，让整本书显得既有历史的深度，又不失当下的锐度。

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坦白说，这本书的开篇让我感到了一丝困惑，它的入门门槛似乎设置得很高，前几页的语言密度和句式复杂程度，着实考验了读者的耐心。我差点就把它放回了书架，但鬼使神差地，我决定再坚持翻过几页。令我惊喜的是，一旦你适应了作者那种独特的语言节奏和思维跳跃方式后，整个世界观仿佛被重新校准了。这本书最强大的地方，在于它对“关系”的探讨——人与人、人与环境、概念与概念之间的相互依存和互相定义。作者没有去建立一个宏伟的理论体系，反而通过一系列精巧的、似乎是相互矛盾的案例分析，揭示了所有结构背后的脆弱性。阅读过程中，我频繁地使用便利贴，因为书中充满了那种“啊，原来如此！”的瞬间，每一个转折点都伴随着强烈的认知重塑感。这本书不是在告诉你“是什么”，而是在教你“如何去问”那些真正有价值的问题。它像是一次思想上的拓荒之旅，充满未知，却也充满了发现的巨大喜悦。读完合上书的那一刻，我感觉自己的思维像被拉伸过一样，拥有了更大的弹性和延展性。

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拿到这本书时，我首先注意到的不是文字，而是它的触感。纸张的选择非常讲究，有一种微微的粗糙感，配合墨色的深浅变化，营造出一种阅读“古籍”的错觉，这种物理层面的体验，极大地增强了阅读的仪式感。这本书的内容，我至今没有一个明确的总结性的概念能概括它。它像是一条河流，你不知道它的源头在哪里，也不知道它最终会汇入哪片海洋。它专注于探索那些处于边缘、被主流话语忽视的领域。作者的叙事视角非常独特，他似乎总能站在一个极其冷静的、近乎超然的位置来审视人类的困境与辉煌。这种冷静，反而激起了我内心更深层次的情感共鸣，因为我知道，这种超然的洞察背后，必然隐藏着无数次痛苦的自我拷问。我尤其欣赏作者的幽默感，那种低沉的、带着一丝悲悯的黑色幽默，总是在最严肃的讨论中突然出现，像一道闪电，照亮了整个晦暗的场景，让人在会心一笑后，反而感到更加沉重。它不是一本用来消遣的书，而是一面镜子，照见的却是我们不愿直视的真相。

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