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出版者:W W Norton & Co Inc

作者:Hester, Jeff

出品人:

页数:762

译者:

出版时间:2006-12

价格:$ 150.86

装帧:Pap

isbn号码:9780393924435

丛书系列:

图书标签:

• 天文
• Astronomy
• 21stCentury
• Space
• Science
• Stars
• Universe
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《星际航行与文明的远征》 内容简介 本书并非对当代天文学的全面概述，而是聚焦于一个特定且引人入胜的主题：人类在二十一世纪及以后，如何利用我们对宇宙的认知，规划并实施跨越星际空间的探索与定居计划。它深入探讨了从理论物理到工程学的各个前沿领域，旨在描绘一幅关于“星际文明”的宏伟蓝图。 第一部分：跨越光年的物理学挑战 本部分将彻底摒弃对恒星形成、星系演化等基础天文学知识的赘述，转而直击实现星际旅行所必须克服的根本性物理障碍。 1. 极端速度下的时空几何： 我们将详细审视爱因斯坦相对论在超高速航行中的实际应用与约束。重点讨论如何设计能够承受近光速（或至少是显著亚光速）加速度和减速度的飞船结构，以及由此引发的时间膨胀效应（双生子悖论的实际工程考量）。我们将分析目前基于核聚变、反物质湮灭或脉冲驱动技术（如“突破摄星”计划的理念延伸）的推进效率极限，并探讨是否可能通过操纵时空结构（例如虫洞理论的工程可行性研究，或曲速场理论的量子场论基础）。 2. 辐射与防护工程： 在星际介质中，即便是最稀疏的星际尘埃和宇宙射线，都构成了致命的威胁。本章会详尽解析高能粒子对生物体和电子设备的损伤模型，并评估当前提出的主动（如强磁场偏转）和被动（如多层复合材料屏蔽）防护方案的有效性与质量成本比。尤其会关注在数十年甚至数百年航行中，如何维持屏蔽系统的长期稳定性和自我修复能力。 3. 导航与深空定位： 在缺乏地球参考系的环境中，传统的导航方式完全失效。我们将深入研究利用脉冲星信号作为宇宙灯塔的“脉冲星导航系统”（Pulsar Navigation）的精度、误差修正算法，以及在星际尺度上进行精确轨道机动的数学模型。这部分内容着重于实时数据处理和对未知引力场波动的快速响应机制。 第二部分：生命维持与长期生存系统 星际航行意味着将生态系统压缩至一个密闭、自给自足的生态圈内。本部分关注的焦点在于“人造生物圈的稳定化”。 1. 闭环生态系统工程： 我们将跳过基础的食物生产技术，直接探讨如何建立一个能够长期运行（数百年甚至千年）的、具有高度冗余和生物多样性的封闭生态系统。详细分析氮循环、碳循环和水循环的稳定阈值，以及应对突发性微生物失衡（如特定藻类或细菌的爆发式增长）的生物干预策略。内容将涵盖基因工程在提升作物抗逆性和营养密度方面的应用，以及如何将人类排泄物和废弃物高效转化为可利用资源的化学工程流程。 2. 人类生理学的极限适应： 长期失重、低重力环境（若存在于旋转栖息地）以及与世隔绝对人类生理和心理的影响是核心议题。本章将分析骨骼密度流失、肌肉萎缩的对策，重点讨论利用基因疗法和定制化药物来预先调控人类对长期太空环境的适应性。心理学方面，我们将研究“代际飞船”中文化连续性、社会结构维持以及如何预防长期幽闭恐惧症和认知衰退的机制。 3. 人工智能与自主维护： 鉴于通讯延迟的巨大障碍，星际飞船必须具备高度自主性。本部分将详细阐述高级、类人智能（AGI）在飞船决策中的角色——从故障诊断、资源调配到应急情况下的伦理决策制定。我们将探讨如何设计一个“数字船员”系统，使其能够在数代人类船员更迭后依然保持对飞船原始任务目标的忠诚度和有效性。 第三部分：目标世界：系外行星定居的评估与准备 本书的第三部分将假设推进技术已取得突破，并将焦点转向目的地——那些被确认为具有潜在宜居性的系外行星或卫星。 1. 行星环境的深度表征与改造（Terraforming）： 我们将假设已通过先进望远镜技术（如詹姆斯·韦伯望远镜的后继者）对目标行星的大气、地质活动和生物标记物进行了初步分析。本书侧重于“着陆后”的行动：如何评估目标世界的生物安全风险，以及在行星尺度上实施行星改造工程的初步方案。例如，若大气稀薄，如何高效地释放温室气体或引入特定微生物以加速大气层的增厚过程。这部分内容将涉及大规模工程的能量需求和时间尺度预估。 2. 初始殖民模块的部署与自复制： 登陆并非终点，而是一个新的开始。我们将分析“冯·诺依曼探测器”或“自复制工厂”的概念如何应用于星际殖民。研究如何设计能够利用目标行星本地资源（In-Situ Resource Utilization, ISRU）来制造建筑材料、能源系统乃至新的生命支持组件的自动化系统。重点是最小化从母船卸载的初始质量，最大化本地生产的能力。 3. 文明隔离与文化演化： 殖民成功后，新诞生的文明将不可避免地与母星文明产生信息隔绝。本章探讨了这种隔离对语言、科学方法乃至哲学观念的影响。我们模拟了在数百年尺度上，因环境压力和信息匮乏而导致的文化漂移模型，并思考如何设计“信息锚点”以维持与人类文明核心价值观的联系，同时又不抑制新世界的独特发展。 总结 《星际航行与文明的远征》是一本面向未来的技术与哲学思辨录。它不是对现有天文知识的重复，而是对人类智慧边界的极限挑战，旨在为构想一个真正的星际物种，提供从物理学、工程学到社会学层面的深度蓝图。它探讨的不是“我们看到了什么”，而是“我们能做到什么”。

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这本书的封面设计就如同它内容一样，充满了对宇宙的敬畏与好奇。当我翻开它，我便被作者独特的叙事风格所吸引。他不仅仅是一位知识渊博的天文学家，更是一位善于讲故事的艺术家。他能够用最朴实无华的语言，描绘出宇宙中最壮丽的画卷。我尤其欣赏作者在介绍行星科学时的细致入微，他不仅仅描述了地球的独特性，还深入探讨了火星、木星等其他行星的特征，以及它们可能蕴藏的生命迹象。书中的内容涵盖了从宇宙的诞生到星系的演化，再到黑洞的奥秘，每一个章节都让我对宇宙有了更深刻的理解。我特别被其中关于宇宙尺度和距离的描述所震撼，那些以光年计算的距离，让我深刻体会到人类在宇宙中的渺小。而且，作者在阐述科学理论的同时，也融入了许多历史和哲学上的思考，这使得这本书不仅仅是一本科普读物，更是一次关于人类文明的思考。

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这本书的封面设计就足够吸引我了，深邃的宇宙背景，点缀着明亮的星云和遥远的星系，让人立刻感受到一种探索未知的渴望。翻开书页，我被作者的文字所吸引，他用一种极其生动形象的方式，将那些遥不可及的天体和复杂的宇宙规律展现在我眼前。不再是枯燥的公式和冰冷的数据，而是充满诗意和哲学思考的宇宙画卷。读这本书，我仿佛置身于一个浩瀚的星海之中，与那些闪烁的星辰对话，与那些沉默的黑洞一同思考。作者不仅讲述了宇宙的起源和演化，还深入探讨了人类在宇宙中的位置，以及我们对宇宙的认知是如何随着时代的发展而不断进步的。从古人仰望星空，到现代天文学家利用最先进的望远镜观测遥远的系外行星，每一个进步都充满了智慧和勇气。我尤其喜欢其中关于暗物质和暗能量的章节，虽然这些概念听起来十分抽象，但作者却能用通俗易懂的语言，辅以精彩的比喻，让我这个对物理学不太精通的读者也能窥见其奥秘。书中穿插的精美图片和图表，更是将理论知识与视觉体验完美结合，让人在欣赏美的同时，也能加深对知识的理解。总的来说，这本书不仅仅是一本关于天文学的科普读物，更是一次关于宇宙、关于生命、关于人类文明的深刻探索。它点燃了我对宇宙的好奇心，也让我对未来充满了期待，相信我们终将揭开更多宇宙的秘密。

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当我第一次拿到这本书时，我被它的排版和字体所吸引，有一种复古又现代的感觉，让人忍不住想深入其中。作者在开篇就为我描绘了一个宏大而迷人的宇宙图景，不仅仅是介绍那些我们熟悉的行星和恒星，更将视野拓展到了宇宙的边缘，那些我们尚未完全理解的奇特现象。我尤其欣赏作者在讲述过程中所展现出的严谨与浪漫并存的风格。他既能精确地解释天体物理学的原理，又能用充满感情的笔触描绘星辰大海的壮丽，让我体验到一种智识上的满足感和情感上的共鸣。书中的叙事逻辑非常清晰，从宇宙的开端讲到它的未来，每一个章节都像是一次精彩的探索旅程。作者并没有回避那些令人困惑的宇宙谜团，反而将它们作为引子，引导读者一同思考，一同追寻答案。我特别被其中关于星系碰撞和黑洞合并的描述所震撼，那种宇宙级别的力量和壮观景象，通过作者的文字，仿佛就在我眼前上演。而且，这本书并非只停留在纯粹的科学层面，它还深入探讨了天文学研究的历史，那些为人类认知宇宙做出贡献的伟大科学家们的故事，他们的执着、他们的探索精神，都给我留下了深刻的印象。这本书让我认识到，天文学不仅仅是一门科学，更是一种人文精神的体现，是对未知世界的永恒追寻。

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这本书给我的感觉就像是在一个宁静的夜晚，我独自一人坐在山顶，抬头仰望着那片璀璨的星空。作者的文字具有一种独特的魔力，能够将宇宙的深邃和宏伟，以一种非常个人化和引人入胜的方式传达给我。他不是简单地罗列事实，而是通过讲述故事，通过提出问题，让我主动参与到这场宇宙探索之中。我常常在阅读过程中停下来，思考作者提出的关于宇宙寿命、关于生命起源等问题，这些问题不仅仅是科学上的，更是哲学上的，它让我反思人类在宇宙中的渺小与伟大。书中对于不同类型星体的介绍，都详略得当，既有对基本特征的说明，也有对其形成演化过程的深度解析。我尤其喜欢关于脉冲星和类星体的章节，这些天体独特的物理性质和遥远的距离，都充满了神秘感，而作者的解释却能让我感受到一种秩序和规律。而且，本书在科学准确性的基础上，还融入了许多人文关怀的视角，比如在讨论系外行星时，作者会引导我们思考“我们是宇宙中唯一的智慧生命吗？”这样的终极问题。这本书的内容深度和广度都令我印象深刻，它不仅提升了我对宇宙的认知，也拓宽了我思考问题的维度。

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当我第一次接触这本书时，我被它简洁而充满力量的书名所吸引。翻开书页，我便被作者的文字所深深吸引。他用一种既严谨又富于想象力的方式，带领我进入了一个奇妙的宇宙世界。我尤其喜欢作者对宇宙起源的解释，从那个微小的奇点，到万物开始诞生，整个过程充满了神秘和壮丽。我常常在阅读关于星际旅行和系外文明的章节时，充满了憧憬，想象着人类有一天能够穿越星辰大海，去探索更广阔的未知。这本书不仅仅是在介绍天体和现象，更是在探讨宇宙与人类的关系，以及我们在宇宙中的位置。作者在阐述科学原理的同时，也融入了许多人文关怀的视角，这使得这本书具有了更深刻的意义。它让我认识到，我们所生存的地球，在浩瀚的宇宙中是多么的珍贵和独特。

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这本书带给我的感觉，就像是在一个可以透过玻璃看到地球升起的空间站里，眺望着窗外那片无垠的星海。作者的文字功底深厚，他能够用一种非常细腻和富有感染力的方式，描绘宇宙的壮丽景象。我常常在读到关于星云形成或者超新星爆发的章节时，感到一种莫名的激动，仿佛亲眼目睹了宇宙的诞生与毁灭。这本书不仅仅是在介绍宇宙的构成，更是在探讨宇宙的规律和生命的意义。作者在分析恒星的演化时，不仅仅是描述其物理过程，还会引申到恒星对行星环境的影响，以及生命诞生的可能性。我尤其喜欢书中关于黑洞的章节，作者通过详尽的解释，让我对这些宇宙中最神秘的天体有了更深入的了解，也让我开始思考时间和空间的本质。而且，这本书的结构安排非常合理，从宇宙的宏观结构讲到微观粒子的相互作用，层层递进，让读者能够建立起一个完整的宇宙认知体系。书中的许多观点都让我耳目一新，也促使我去思考更多关于宇宙未来的可能性。

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这本书的装帧设计就如同它所描绘的宇宙一样，充满了深邃和神秘感。作者的写作风格非常独特，他能够将那些复杂的科学概念，以一种引人入胜的方式呈现出来。我尤其喜欢书中关于宇宙年龄和尺度的描述，那些以亿万年计算的时间，让我深刻体会到宇宙的古老和宏大。我常常在阅读关于黑洞和虫洞的章节时，感到一种莫名的兴奋，它们是宇宙中最令人着迷的谜团之一，而作者的解释却能让我感受到一种秩序和规律。这本书不仅仅是在介绍天体和现象，更是在探讨宇宙的本质和生命的意义。作者在阐述科学原理的同时，也融入了许多哲学上的思考，这使得这本书具有了更深刻的内涵。它让我认识到，人类对宇宙的探索，也是对自身存在意义的追寻。

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拿到这本书的时候，我感受到了一种来自遥远宇宙的低语，仿佛那些沉睡亿万年的星辰在向我诉说着它们的秘密。作者的文笔极其流畅，他仿佛拥有驾驭宇宙语言的天赋，将那些宏大而抽象的科学概念，转化为触手可及的感受。我惊叹于作者对宇宙演化进程的精辟阐述，从宇宙的黎明到星系的形成，再到生命的诞生，每一个阶段都充满了奇迹。我尤其被书中关于暗物质和暗能量的讨论所吸引，这些幽灵般的物质构成了宇宙的大部分，它们的性质至今仍是未解之谜，而作者却能以一种引人入胜的方式，将这些前沿的科学进展呈现在我眼前。我常常在读到关于系外行星的探测时，感受到一种强烈的探索欲望，我们对宇宙的认知正在以前所未有的速度拓展，未来或许真的能找到新的家园。这本书不仅仅是一本关于天文学的知识读物，更是一次关于人类探索精神的颂扬，它让我认识到，人类的好奇心和求知欲，是我们能够不断突破认知边界的强大动力。

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这本书就像一本打开的宇宙之书，每一页都充满了惊奇和发现。作者的文字具有一种独特的魅力，能够将宇宙的宏大和细节，以一种非常生动和形象的方式展现出来。我尤其欣赏作者在介绍恒星生命周期时的细腻描绘，从一颗尘埃到一颗燃烧的恒星，再到最终的消亡，整个过程充满了生命的力量。我常常在读到关于宇宙射线和星际介质的章节时，感到一种好奇，这些看不见的物质，却在默默地塑造着宇宙的演化。这本书不仅仅是在介绍天体和现象，更是在探讨宇宙的规律和生命的起源。作者在阐述科学原理的同时，也融入了许多历史和文化上的思考，这使得这本书具有了更丰富的内涵。它让我认识到，人类对宇宙的认知，也是人类文明发展的一部分。

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我收到这本书的时候，它的装帧就给我一种沉甸甸的质感，仿佛里面承载着无尽的知识和智慧。打开书页，我被作者的叙事风格所吸引，他就像一位经验丰富的向导，带领我穿越时空的隧道，探索宇宙的奥秘。这本书的魅力在于它能够将那些极其复杂的天文概念，转化为易于理解的语言和生动的例子。例如，在解释引力透镜效应时，作者用了一个非常形象的比喻，让我瞬间明白了光线在经过大质量天体时是如何弯曲的。我特别欣赏作者在讲述宇宙膨胀和红移现象时所展现出的清晰思路，他循序渐进地引导读者理解其中的原理，让我这个原本对物理概念感到头疼的人，也能够从中获得乐趣。书中对宇宙大爆炸理论的探讨，更是让我感到震撼，从一个无限小的奇点，演化出我们今天所见的浩瀚宇宙，这种过程充满了不可思议的力量。而且，作者在阐述科学理论的同时，也强调了科学研究是一个不断试错和修正的过程，这让我对科学的认识更加深刻。书中的插图和图表设计非常精美，色彩搭配和谐，能够有效地辅助理解文字内容，让整个阅读过程更加愉悦。

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