The Physics of Star Trek

The Physics of Star Trek pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Basic Books
作者:Lawrence M. Krauss
出品人:
页数:280
译者:
出版时间:2007-07-09
价格:USD 15.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780465002047
丛书系列:
图书标签:
  • 科普
  • 物理
  • 科幻
  • 影视
  • StarTrek
  • 物理学
  • 科幻
  • 星际迷航
  • 科学普及
  • 太空
  • 天体物理学
  • 流行科学
  • 娱乐
  • 技术
  • 未来学
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

Fully revised and updated to include the latest discoveries in cosmic science, "the essential tubeside companion for the fans of the venerable Star Trek series" ( Washington Post ). What warps when you're traveling at warp speed? What is the difference between a wormhole and a black hole? Are time loops really possible, and can I kill my grandmother before I am born? Anyone who has ever wondered "could this really happen?" will gain useful insights into the Star Trek universe (and, incidentally, the real world of physics) in this charming and accessible guide. Lawrence M. Krauss boldly goes where Star Trek has gone--and beyond. From Newton to Hawking, from Einstein to Feynman, from Kirk to Picard, Krauss leads readers on a voyage to the world of physics as we now know it and as it might one day be.

亚原子之舞:粒子物理学与宇宙的终极奥秘 一本深入探索物质本源与宇宙基本规律的权威著作 作者: [此处留空,模拟一位资深物理学家的笔名或虚构的集体名称] 出版社: [此处留空,模拟一家严肃的学术出版社名称] --- 导言:在尺度与力量的边缘徘徊 我们生活的宇宙,从浩瀚的星系团到微不可察的夸克,都遵循着一套优雅而严苛的物理定律。本书旨在带领读者进行一场穿越时空和尺度的史诗之旅,从人类认知最前沿的领域——粒子物理学的核心——出发,揭示驱动宇宙万物的基本构件及其相互作用的本质。 本书并非对科幻作品中光怪陆离的想象进行科学的“验证”或“反驳”,而是专注于已被实验证实和理论推导出的基础物理学框架。我们将深入解析粒子物理学的标准模型(Standard Model),这是我们目前对自然界基本力与物质粒子最成功的描述,并探讨超越标准模型的边界,展望未来物理学的图景。 第一部分:物质的基石——从原子到基本粒子 在本书的第一部分,我们将系统地回顾物理学史上从经典力学到量子力学的范式转变,为理解微观世界做好理论准备。 第一章:量子的黎明与波粒二象性 本章将追溯量子力学的诞生,重点阐述普朗克常数、光电效应和德布罗意波的概念。我们将用严谨的数学描述(无需过于深奥的计算,但需强调其物理意义)来解释物质如何同时表现出波的特性和粒子的特性。我们将详细分析海森堡不确定性原理的深层含义,它如何从根本上限制了我们对微观世界精确测量的能力,并区别于宏观世界中的测量误差。 第二章:标准模型的建筑蓝图 标准模型是现代粒子物理学的核心。本章将详尽介绍构成物质的十二种基本费米子(六种夸克和六种轻子),并解释它们如何按照代(Generations)进行分类。我们将深入探讨夸克内部的“色荷”(Color Charge)概念,这是理解强相互作用的基础。 第三章:力的信使——玻色子家族 物质粒子之间的相互作用是通过交换特定的力携带子(玻色子)来实现的。本章将逐一剖析四种基本力中,由标准模型成功描述的三种力: 1. 电磁相互作用: 由光子(Photon)传递,解释原子结构和化学键的形成。 2. 弱相互作用: 由W和Z玻色子传递,负责放射性衰变(如β衰变),是理解恒星内部核反应率的关键。 3. 强相互作用: 由胶子(Gluon)传递,将夸克束缚在质子和中子内部,解释了“夸克禁闭”现象。 第四章:质量之谜与希格斯机制 质量的起源一直是物理学中最深刻的问题之一。本章将侧重于解释希格斯机制(Higgs Mechanism)。我们将详细描述希格斯场的遍布宇宙的性质,以及粒子如何通过与这一场的相互作用而获得惯性质量。同时,我们将讨论为什么标准模型需要这个机制来保持自身的数学一致性。 第二部分:时空、引力与未解之谜 标准模型虽然取得了巨大成功,但它并非终极理论。它无法解释引力的本质,也无法调和宇宙学中的观测数据。本部分将转向理论的前沿,探索引力与量子力学的融合,以及暗物质和暗能量的挑战。 第五章:时空几何与广义相对论的优雅 本章将回顾爱因斯坦的广义相对论,将其定位为我们对引力的最佳描述。我们将讨论引力如何被理解为时空本身的弯曲,而不是一种传统意义上的力。重点分析“测地线”的概念,以及它在解释行星轨道、光线偏折等现象中的决定性作用。尽管本书聚焦于粒子物理学,但理解引力场如何影响高能环境下的时空结构是必要的理论背景。 第六章:量子引力的呼唤 将量子力学与广义相对论在普朗克尺度上进行整合,是理论物理学最大的挑战。本章将概述几种主要的“量子引力”候选理论,例如弦理论(String Theory)和圈量子引力(Loop Quantum Gravity)。我们将探讨这些理论如何试图解决引力子(Graviton)的量子化问题,以及它们对额外维度(Extra Dimensions)的预测。 第七章:中微子的奥秘与味觉的振荡 中微子(Neutrino)是标准模型中最后揭示复杂性的粒子之一。本章将深入探讨“中微子振荡”(Neutrino Oscillation)现象。我们将解释为什么这一现象证明了中微子必然具有微小但非零的质量,从而直接挑战了标准模型中关于中微子的原始假设。我们还将讨论不同“味”的中微子(电子型、缪子型、陶子型)之间的相互转换机制。 第八章:宇宙的隐形骨架——暗物质与暗能量 现代宇宙学观测,特别是星系旋转曲线和宇宙微波背景辐射(CMB)的结果,无可辩驳地指出,我们所熟知的普通物质(重子物质)仅占宇宙总质能的约5%。本章将探讨: 1. 暗物质(Dark Matter): 它的引力效应证据、候选粒子(如WIMPs或轴子)的理论特性,以及地球上正在进行的直接和间接探测实验的原理。 2. 暗能量(Dark Energy): 驱动宇宙加速膨胀的神秘力量。我们将分析“宇宙学常数”的困境,以及为何暗能量的性质与真空能密度之间存在惊人的数量级差异(“真空灾难”)。 结论:未竟的旅程 本书的收尾部分将总结当前粒子物理学的成就与局限。我们清晰地认识到标准模型的成功,但同时也意识到它在解释暗物质、暗能量、引力量子化以及物质-反物质不对称性等问题上的彻底失败。 我们将探讨一些超越标准模型(BSM)的前沿概念,例如超对称性(Supersymmetry, SUSY)——如果成立,它将如何解决一些标准模型的理论缺陷并提供暗物质候选者;以及大统一理论(GUTs)的愿景。 《亚原子之舞》旨在提供一个扎实、深入且不带任何科幻臆测的物理学视角,揭示我们对物质与能量的理解已达到的高度,并清晰地标示出通往终极理论的漫长征途上,前方潜藏的挑战与机遇。这是一本献给所有对宇宙基本运作原理抱有最纯粹好奇心的读者的指南。

作者简介

(美国)劳伦斯•M.克劳斯

美国著名理论物理学家、评论家和备受赞誉的科普作家。是宇宙学和天体物理学研究领域备受推崇的国际领导者,凯斯西储大学的教授和教育与研究中心主任。出版了多部具有影响力的科普作品,著作《无中生有的宇宙》曾获2011年美国最佳科普图书奖。他还是纽约时报的评论家,被《科学美国人》杂志誉为“罕见的公共知识分子”。

目录信息

读后感

评分

Witch hunt,英文中的这个词是猎捕女巫的意思,在北美大陆还被英法殖民的时期,北美大陆上开展过一场轰轰烈烈的猎巫运动。美国作家阿瑟米勒上世纪五十年代创作的戏剧《萨勒姆女巫》便是以十七世纪的北美猎巫运动为背景,当时从欧洲漂洋过海而来的清教徒们在新家园严守清规戒律...

评分

Witch hunt,英文中的这个词是猎捕女巫的意思,在北美大陆还被英法殖民的时期,北美大陆上开展过一场轰轰烈烈的猎巫运动。美国作家阿瑟米勒上世纪五十年代创作的戏剧《萨勒姆女巫》便是以十七世纪的北美猎巫运动为背景,当时从欧洲漂洋过海而来的清教徒们在新家园严守清规戒律...

评分

Witch hunt,英文中的这个词是猎捕女巫的意思,在北美大陆还被英法殖民的时期,北美大陆上开展过一场轰轰烈烈的猎巫运动。美国作家阿瑟米勒上世纪五十年代创作的戏剧《萨勒姆女巫》便是以十七世纪的北美猎巫运动为背景,当时从欧洲漂洋过海而来的清教徒们在新家园严守清规戒律...

评分

Witch hunt,英文中的这个词是猎捕女巫的意思,在北美大陆还被英法殖民的时期,北美大陆上开展过一场轰轰烈烈的猎巫运动。美国作家阿瑟米勒上世纪五十年代创作的戏剧《萨勒姆女巫》便是以十七世纪的北美猎巫运动为背景,当时从欧洲漂洋过海而来的清教徒们在新家园严守清规戒律...

评分

Witch hunt,英文中的这个词是猎捕女巫的意思,在北美大陆还被英法殖民的时期,北美大陆上开展过一场轰轰烈烈的猎巫运动。美国作家阿瑟米勒上世纪五十年代创作的戏剧《萨勒姆女巫》便是以十七世纪的北美猎巫运动为背景,当时从欧洲漂洋过海而来的清教徒们在新家园严守清规戒律...

用户评价

评分

这本书的叙事节奏如同一次精心策划的太空漫步,既有让人屏住呼吸的理论挑战,也有让人会心一笑的文化观察。它巧妙地避开了那些已经有无数书籍探讨过的、相对成熟的硬科幻概念,转而将焦点投向了一些更具哲学意味和工程学难度的领域。举个例子,关于“复制器”的物理学限制,作者并未简单地讨论物质重组,而是深入探讨了信息熵在物质构造中的作用,以及如何处理那些亚原子级别的精度误差,这简直是对信息论和热力学的一次完美结合。更妙的是,书中穿插了一些作者与专业领域人士(比如核聚变专家或天体物理学家)的虚拟访谈,这些片段使得文本的权威性大大增强,同时也以一种对话体的形式,自然地解决了读者可能产生的疑问。这种结构上的创新,让一本严肃的科学普及读物,读起来丝毫不像教科书,反而更像是一场智力上的探险。

评分

这部作品简直是科幻迷的盛宴,它没有拘泥于那些老生常谈的“曲速引擎的原理”或者“空间折叠的数学模型”,而是深入挖掘了那些在屏幕上闪烁的、令人心驰神往的现象背后的“为什么”和“怎么样”。作者显然拥有深厚的物理学功底,但他高明之处在于,他知道如何将那些晦涩的量子纠缠或者相对论效应,用一种极其生动、甚至带点幽默感的方式娓娓道来。我尤其喜欢他对能量护盾的探讨,书中没有简单地套用一个“力场发生器”的万能解释,而是像侦探一样,一步步拆解了要维持如此高强度、动态变化的能量屏障所需要的能量密度、材料科学的极限,甚至是维护系统所需的计算能力。这种对细节的执着,让那些曾经觉得“星际迷航”只是天马行空的幻想,突然间有了一种坚实的、可供推演的科学基础。读完后,再看剧集时,那种沉浸感是完全不一样的,你会忍不住在心里默默地计算,这次引擎启动的效率是不是比上次高了0.5%。

评分

这本书的阅读体验,与其说是学习,不如说是一种智力上的“解构”过程。作者非常擅长设定一个令人信服的“不可能”情景,然后用严谨的物理定律去“拆解”它,最后提供出几种“最不不可能”的实现路径。它对我最大的冲击在于对“时间旅行”概念的处理。书中没有流于俗套地讨论祖父悖论,而是将重点放在了构建一个稳定、可控的时空曲率场所需的庞大能量密度对周围宇宙结构的影响,以及如何避免这些影响引发宇宙灾难。此外,作者对“引力武器”的物理学基础的分析,也十分精彩,他将牛顿力学、广义相对论和电磁学知识熔于一炉,提出了一个既符合逻辑又极具毁灭性的理论模型。这种从“科幻设定”到“严谨推导”的转变过程,让人对科学的严谨性产生了由衷的敬畏。

评分

如果要用一个词来形容这本书带来的感受,那一定是“深邃的乐趣”。作者的文风幽默而又充满热情,即便是对于最复杂的弦理论或膜宇宙的概念,他也能用日常生活中可以理解的类比来引导读者进入情境。这本书的价值并不在于提供一个“星际迷航”的官方科学手册,而在于提供了一个思考未来科学的可能性边界的哲学框架。我尤其欣赏其中关于“物种进化与星际扩张的熵增”的讨论,这已经超越了纯粹的物理范畴,触及了宇宙学和生命哲学的交叉点。它迫使读者思考,当我们掌握了几乎无限的能量和空间时,我们真正要面对的难题,可能不再是技术上的,而是关于信息、关于存在本身的定义。这本书成功地做到了让硬核科学变得可亲近,让宏大想象拥有可触摸的重量感。

评分

我必须承认,初次拿起这本书时,我担心它会过于偏重某一个物理分支而忽略了其他,但事实证明我的担忧是多余的。它呈现出一种令人惊叹的广度。作者对“超光速通信”的讨论,并没有止步于单纯的狭义相对论的限制,而是非常深入地研究了量子力学中的非定域性(Non-locality)在实际应用中的可行性与信息悖论。更让我印象深刻的是,它对星际飞船内部的生态系统——如重力模拟、辐射屏蔽和长期生命维持系统——进行了细致入微的剖析。这些往往是影视作品中被忽略的“背景设定”,但作者却将其提升到了核心议题的高度。他探讨了如何通过巧妙地利用零点能(Zero-point energy)的微小波动来弥补生命维持系统的能源缺口,这种将宏大叙事与微观工程学完美融合的写作手法,极大地拓宽了我对“未来科技”的想象边界。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有