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价格:640.00元

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isbn号码:9789810237097

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• 加速器物理
• 粒子加速器
• 高能物理
• 等离子体物理
• 电磁场理论
• 相对论
• 束动力学
• 真空技术
• 射频技术
• 探测器物理

好的，以下是为您构思的一本名为《星际航行导论：从牛顿到量子跃迁的距离》的图书简介，字数约1500字，旨在详细介绍内容而避免提及您指定的《Accelerator Physics》。 --- 星际航行导论：从牛顿到量子跃迁的距离 一本探索超越光速限制、构建未来交通蓝图的权威著作 内容提要 《星际航行导论：从牛顿到量子跃迁的距离》并非一本传统意义上的太空探索指南，而是一部深刻剖析了人类从行星际旅行的初步构想到跨越银河系所需的物理学基础与工程挑战的综合性巨著。本书的核心在于系统性地梳理和批判性地评估了所有已知的、以及理论上可行的超距（FTL）和近光速（Near-Light Speed）推进技术，从经典力学框架下的火箭推进效率极限，深入探讨到对时空结构本身的操纵。 本书结构严谨，内容涵盖了从17世纪经典力学框架下对轨道力学的精确计算，到20世纪末期对广义相对论奇异解的探索，再到当代凝聚态物理和前沿量子场论在推进系统设计中的潜在应用。作者不仅详细回顾了人类航天史上的里程碑事件，更重要的是，将这些经验置于未来星际旅行的宏大背景下进行审视。 第一部分：经典疆界与牛顿的遗产 (The Classical Frontier and Newtonian Legacy) 本部分奠定了理解星际航行的物理学基础。我们首先回顾了自开普勒、牛顿以来，行星运动定律如何定义了我们在太阳系内部的活动范围。详细分析了化学火箭的能质比限制，计算了逃逸太阳引力所需的速度增量（Delta-V预算）。重点讨论了“阿西莫夫提出的旅行者号”的能源需求分析，并对基于核裂变/核聚变的经典推进方案进行了深入的经济学和安全性评估。 随后，本书将目光投向了对效率的极致追求。章节深入解析了等离子体推进器（如霍尔推进器、VASIMR）的工作原理、功率要求以及它们在多长时间尺度内能够实现亚光速的有效加速。对“光帆”技术，尤其是激光驱动阵列的宏观尺度工程可行性进行了详尽的数学建模，探讨了星际尘埃对高能光束的散射效应及其对帆体结构完整性的影响。 第二部分：相对论的墙与时空几何 (The Relativistic Wall and Spacetime Geometry) 进入20世纪，爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论彻底改变了我们对速度和距离的认知。本部分的核心是分析物体接近光速时所面临的四大瓶颈：时间膨胀（Time Dilation）、洛伦兹收缩（Lorentz Contraction）、能量无穷大需求，以及星际介质碰撞的灾难性后果（蓝移辐射加热）。 我们花费大量篇幅探讨了“相对论性星际旅行”的伦理和社会影响，即“双生子佯谬”在真实星际任务中的体现。此外，书中对粒子加速器实验中观察到的高能粒子行为进行了回顾，将其作为理解接近光速运动的地面参照系。 更具前瞻性的是，本部分详细研究了广义相对论在绕过光速限制方面的理论可能性。对“曲速驱动”（Alcubierre Drive）的数学结构进行了细致的解构，分析了其对负能量密度（或异物质）的苛刻要求。我们不仅探讨了负能量的理论来源（如卡西米尔效应的工程化），还着重评估了生成“曲率气泡”所需的能量规模，并讨论了“奇点问题”和“因果结构破坏”的理论风险。 第三部分：虫洞、捷径与量子隧穿的宏观延伸 (Wormholes, Shortcuts, and Macroscopic Quantum Tunneling) 如果直接加速不可行，那么改变时空本身是否是唯一的出路？本部分探索了爱因斯坦-罗森桥（虫洞）的理论架构。我们详细回顾了基普·索恩（Kip Thorne）等人对“可穿越虫洞”的数学约束，特别是对维持虫洞喉部开放所需“奇异物质”的性质和数量的量化分析。书中并未止步于理论，而是分析了宇宙学观测中可能存在的虫洞迹象，以及寻找这类时空捷径的未来天文勘测策略。 更具争议性的是，本部分深入探讨了“量子力学在宏观尺度下的潜在应用”。虽然量子隧穿在微观层面是已证实现象，但本书尝试性地讨论了将量子引力理论应用于大型载具的猜想，例如通过对空间结构进行非局域性的“跃迁”操作，从而实现超越传统路径的移动。我们谨慎地评估了“空间折叠”概念的数学严谨性，并将其与理论物理学中对多维空间（如卡鲁扎-克莱因理论的现代延伸）的探索联系起来。 第四部分：星际基础设施与能源革命 (Interstellar Infrastructure and the Energy Revolution) 星际航行不仅仅是推进系统的问题，它需要一个全新的全球（乃至太阳系级）基础设施支撑。本部分聚焦于实现超远距离旅行所必需的配套技术。 我们详细论述了“戴森球/壳”的能源收集效率与技术实现难度，并将其作为提供驱动曲速场或虫洞稳定所需能量的唯一合理来源。此外，本书还对“星际中继站网络”的必要性进行了论证，分析了在目标星系预先部署能够进行即时通讯（假定存在超光速通讯的可能性）或燃料补给的自动工厂的重要性。 最后，本部分回顾了“物质的分解与重组”（Teleportation的广义概念），分析了其与量子纠缠、信息理论的关联，并讨论了如果能够实现对宏观物体进行量子态的精确扫描和重建，它将如何彻底取代传统运输的模式。 结语：人类的终极尺度 《星际航行导论》以对未来深沉的思考作结。它不是一本保证您能够马上建造飞船的工程手册，而是一份对人类想象力与科学边界的庄严致敬。本书旨在激发下一代物理学家、工程师和哲学家，去挑战我们当前所理解的宇宙速度限制，为我们最终成为真正的星际文明铺设理论的基石。这是一部献给所有不满足于“此处”和“此时”的探索者的作品。 --- 关键词： 时空几何、曲速驱动、虫洞理论、相对论效应、星际能源、量子引力猜想、亚光速推进、阿西莫夫旅行者、戴森结构。

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我对历史悠久的科学仪器和技术发展史情有独钟。粒子加速器作为20世纪以来最重要的科学工具之一，它的发展历程本身就充满了故事。我购买这本书，很大程度上是出于对其“发展史”的好奇。我希望这本书能够深入浅出地介绍，从最早的范德格拉夫起电机，到后来的回旋加速器、同步加速器，再到如今的超级粒子对撞机，这些不同代加速器的技术演进过程。我想要了解，在每一个关键的技术突破背后，有哪些杰出的科学家和工程师付出了努力，他们是如何克服当时的理论和技术瓶颈的。这本书是否会提及一些有趣的轶事，比如某个著名实验的偶然发现，或者某个概念的曲折发展过程？我也对加速器在不同历史时期所扮演的角色感兴趣，它们是如何随着时代的发展，从单纯的基础研究工具，逐渐演变为在医学、工业等领域发挥重要作用的。

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这本书的封面设计着实吸引人，那种深邃的蓝色背景，配合着简洁有力的字体，营造出一种科技感与学术感并存的氛围。我一直对粒子加速器的工作原理和它们在现代科学研究中的应用充满好奇，所以当我在书架上看到这本书时，直觉告诉我，这可能是我一直在寻找的那个答案。拿到手之后，我迫不及待地翻开，虽然书页还未细读，但光是目录就让我对接下来的内容充满了期待。里面详细列出了诸如“同步辐射”、“回旋加速器”、“线性加速器”等词汇，这些都是我在新闻报道或者科普纪录片中偶尔听到的名词，但始终未能深入了解。我很好奇，这本书会如何将这些复杂的概念，以一种我能够理解的方式呈现出来？我希望能看到一些生动的插图，甚至是示意图，来帮助我理解那些抽象的物理过程。此外，我也对书中是否会探讨一些最新的加速器技术，比如超导技术在加速器中的应用，或是未来加速器的发展方向，抱有很大的兴趣。毕竟，科学的魅力就在于其不断进步和探索未知，一本优秀的图书，理应能够引领读者去触碰前沿的知识。

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作为一名对宇宙奥秘充满探索欲的天文爱好者，我一直对粒子加速器在理解宇宙起源和演化方面的作用感到着迷。我知道，很多关于宇宙大爆炸、暗物质、暗能量的理论，都需要通过高能粒子碰撞来验证。这本书的名字“Accelerator Physics”本身就给我一种“加速”和“物理”的联想，让我猜测它可能是在解释粒子加速器如何模拟宇宙初期的极端条件，从而帮助我们窥探宇宙的秘密。我希望能在这本书中找到关于如何利用加速器模拟宇宙射线，研究恒星形成和死亡过程，甚至是如何探测和理解宇宙中最神秘的粒子，比如中微子。我尤其期待书中能解答，加速器产生的粒子束，如何被用来探测遥远的星系，或者分析陨石的成分，为我们揭示宇宙的演变历史提供线索。如果书中能适当地引用一些天体物理学的最新发现，并阐述加速器在其中扮演的角色，那将会是一次非常令人振奋的阅读体验。

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我是一位在工程领域工作多年的资深工程师，平日里接触的大多是实际应用和项目落地。虽然我不是物理学的专业人士，但工作中经常会遇到需要理解一些基础物理原理的场景，尤其是在涉及精密仪器和高能技术的时候。我对“高能物理”这个领域一直有着浓厚的兴趣，而粒子加速器无疑是这个领域的核心驱动力之一。我拿到这本书时，首先关注的是它是否能提供一些关于加速器设计和建造的实际案例，或者至少能够解释清楚其中的工程挑战。我特别想了解，为了实现粒子的高速加速，工程师们是如何解决真空度、电磁场控制、以及材料损耗等一系列难题的。如果书中能够穿插一些著名的加速器项目，例如CERN的LHC，以及它们在科学发现中的关键作用，那无疑会大大增加这本书的吸引力。我希望这本书不仅能教我“是什么”，更能教我“为什么”和“怎么做”，提供一些可以借鉴的思路和方法，即使是理论层面的，也能给我带来一些启发。

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作为一名正在学习物理学相关专业的高年级本科生，我一直在寻找能够帮助我巩固课堂知识、拓展视野的书籍。粒子加速器物理无疑是我课程中的一个重要组成部分，但有时课堂上的讲解会比较抽象，缺乏直观的认识。这本书的书名“Accelerator Physics”正是我所需要的，它直接点明了主题。我希望这本书能够提供清晰的理论讲解，并辅以大量的例题和习题，帮助我掌握加速器设计的关键公式和计算方法。我尤其想了解，如何从麦克斯韦方程组出发，推导出加速腔的场分布，以及如何计算粒子的束流稳定性和聚焦特性。如果书中能包含一些关于不同类型加速器的详细介绍，比如质子治疗用的医用加速器，或者用于材料科学研究的同步辐射光源，那将非常有益于我理解这些理论知识的实际应用。我期待这本书能成为我学习路上的得力助手，帮助我更深刻地理解加速器物理的精髓。

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