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☆☆☆☆☆

出版者:中国人民大学出版社

作者:(英) J.R.柏廷顿

出品人:

页数:358

译者:胡作玄

出版时间:2010-4

价格:39.80元

装帧:平装

isbn号码:9787300118291

丛书系列:朗朗书房·学科史丛书

图书标签:

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好的，以下是一本名为《星际航行的物理学》的图书简介，完全不涉及化学或《化学简史》的内容，力求详实、自然。 --- 星际航行的物理学：理论、挑战与未来展望 导言：跨越光年的梦想与现实 自人类仰望星空的那一刻起，探索的渴望便深植于我们的基因之中。然而，从地球的摇篮到群星闪耀的彼岸，横亘着难以想象的距离与严酷的物理定律。本书《星际航行的物理学》并非一本科幻小说集，而是对我们如何——以及何时——能够真正实现跨越恒星际旅行的严肃科学探讨。我们致力于剖析当前物理学框架下，实现有效星际航行所必须克服的理论障碍、技术瓶颈，并审视那些最具前瞻性的推进概念。 本书的结构旨在引导读者，从牛顿力学的宏大尺度，逐步深入到爱因斯坦的时空弯曲，最终落脚于前沿理论物理学的猜想领域。我们相信，只有彻底理解了这些物理学的基石，我们才能科学地评估星际旅行的可能性，而非沉溺于不切实际的幻想。 第一部分：经典与相对论的桎梏 第一章：距离的量度与时间的相对性 本章首先回顾了宇宙尺度的量纲。从天文单位（AU）到光年（ly），再到秒差距（pc），我们详细阐述了这些单位在构建星图和规划航线中的核心作用。重点将放在“光速极限”——宇宙中最严格的速度上限。 随后，我们深入研究狭义相对论对高速航行者的深远影响。时间膨胀（Time Dilation）不再是抽象的数学公式，而是星际任务规划中的关键变量。我们通过模拟案例展示，即使以接近光速的速度航行，到达最近的恒星系统（如比邻星系）仍需数年主观时间，而地球上的时间流逝则可能长达数十年。这提出了一个根本性的社会和工程挑战：如何设计一个能够自我维持数百年，并在不同时间尺度上与母星保持联系的航行载体？ 第二章：动量与能量的壁垒 任何形式的航行都依赖于动量传递。本章系统分析了经典火箭推进（如化学燃料和核热推进）在星际尺度上的不可行性。我们将精确计算，要将一艘仅携带少量有效载荷的飞船加速到相对论速度所需的燃料质量比（Mass Ratio），并证明传统化学能远远无法提供所需的能量密度。 接着，我们转向先进的非化学推进概念：核聚变推进和反物质推进。核聚变（如D-T或D-He3聚变）被视为星际旅行的“基石技术”，它提供了远超化学燃料的能量比。我们详尽分析了约束磁场、反应堆的稳定性以及辐射屏蔽的工程挑战。反物质推进则代表了能量效率的理论峰值，但本章也诚实地评估了当前反物质的制造、储存和安全处理技术所面临的近乎绝望的困难。 第二部分：突破光速的理论探索 第三章：时空几何与曲率驱动 如果无法超越光速，那么改变时空本身是否可行？本章是本书最具思辨性的部分之一，它聚焦于爱因斯坦广义相对论中允许的“捷径”：虫洞（Wormholes）和曲速引擎（Warp Drives）。 我们首先梳理了爱因斯坦场方程的解法，重点讨论了如何通过理论上的“负能量密度”或“奇异物质”来维持虫洞的喉部开放。这部分内容涉及复杂的拓扑学和量子场论的交集，旨在向读者揭示维持一个可穿越虫洞所需的能量级别与物质特性要求。 第四章：阿尔库比耶雷驱动的物理学 阿尔库比耶雷（Alcubierre）度规是当前曲速理论的基石。本章详细拆解了该度规的数学形式，解释了它如何通过在飞船前方压缩时空、在后方膨胀时空来实现“有效超光速”移动，而飞船本身并未局部超光速。 然而，本章也详尽讨论了“能量条件”的违反问题。我们量化了启动曲速泡所需的负能量（Exotic Matter）需求，并探讨了其他修正理论，例如修正的引力理论（如$f(R)$引力）是否能绕过负能量的严格要求。我们审视了该理论在速度控制、因果关系维持以及“冲击波”效应（即抵达目标地时释放的巨大能量）上的潜在灾难性后果。 第三部分：实际航行中的工程与生命支持 第五章：星际尘埃与高能粒子防护 即便解决了推进问题，星际空间本身也是一个充满敌意的环境。本章从轨道力学转向材料科学和辐射物理学。 在接近光速的巡航中，即使是微小的星际尘埃粒子也会携带巨大的动能，其撞击威力堪比伽马射线暴。我们分析了动能效应的计算，并探讨了主动防护系统（如电磁偏导场）和被动防护结构（如多层材料堆栈、蒸发层设计）的有效性。 此外，深空辐射是长期任务的致命威胁。本章详细比较了银河宇宙射线（GCRs）与太阳系内辐射的性质差异，并评估了不同类型的屏蔽材料（如氢基材料、超导屏蔽）在质量和效率上的权衡。 第六章：封闭生态系统与代际飞船的挑战 对于数十年乃至数百年计的星际任务，生命支持系统必须实现近乎完美的循环和自给自足。本章关注生物物理学和生态工程学。 我们分析了完全封闭的生态生命支持系统（CELSS）的稳定性问题，包括大气成分的精确控制、营养物质的回收率以及微生物群落的生态平衡。对于“代际飞船”（Generation Ships）——船员的出生、成长、死亡完全在飞船内部完成——本章深入探讨了心理学、社会结构维持以及遗传多样性保护等非技术性但同样关键的因素。如何确保数百代人仍能保持对初始任务目标的认同，是一个比推进技术本身更难解决的社会物理学难题。 结论：通往下一站的路线图 本书最后一部分总结了当前物理学对星际旅行的限制性评估，并勾勒出未来数百年内可能实现突破的五个关键领域： 1. 零点能或真空能的提取： 如果能找到提取量子涨落能量的方法，将彻底改变能量供应的格局。 2. 负质量/负能量的实验性发现： 这是曲速驱动的决定性先决条件。 3. 先进等离子体物理学： 提升聚变效率至理论极限。 4. 新引力理论的验证： 是否存在尚未被发现的、能规避能量条件限制的引力修正。 5. 超越经典计算的量子信息处理： 优化超长距离通信与导航的精度。 《星际航行的物理学》旨在成为有志于探索宇宙的工程师、物理学家和梦想家的案头必备参考书，它不仅描绘了宏伟的目标，更严谨地指出了我们站立的物理学基点，以及通往群星所需的每一个严密论证的步骤。

评分☆☆☆☆☆

本书还是偏历史研究方面，不是科普读物，应该是面向研究化学史的人的著作。前面大部分的内容，都是在介绍历史上的各种发现及错误的燃素学说，却没有用足够的现代化学知识去解释，导致缺少化学知识的人是很难看懂。 所以这本书不推荐普通读者阅读，即使是有一定化学知识的读者也...  

评分☆☆☆☆☆

这本描述化学发展的历史，其实是在描述人类在化学领域从一个错误向另一个错误发展的过程，化学在二十世纪下半叶之前的发展相比其他科学（除了生物）太过缓慢。这本书描述三十年代之前的化学，已经和现在的化学不是同一种东西了。所以这本书不推荐大家读。

评分☆☆☆☆☆

似乎不太适合作为科普，比较适合于熟捻化学的当作消遣的读物。另外，对它按照人物进行编排的手法也不太适应...总之，这是一部权威但是可读性不高的化学简史。  

评分☆☆☆☆☆

书单里第一本科学史，比起知识它带给我更多的是问题，希望能通过这些问题逐渐养成自己的思维。读一遍完全无法形成哪怕稍微有一点点完整的想法，只能说是一些随笔： 1.科学家是各式各样的。 2.科学创举往往发生在最前沿的地方，从这个角度讲，追热点、跟随大佬、使用最新奇的力...  

评分☆☆☆☆☆

书单里第一本科学史，比起知识它带给我更多的是问题，希望能通过这些问题逐渐养成自己的思维。读一遍完全无法形成哪怕稍微有一点点完整的想法，只能说是一些随笔： 1.科学家是各式各样的。 2.科学创举往往发生在最前沿的地方，从这个角度讲，追热点、跟随大佬、使用最新奇的力...  

评分☆☆☆☆☆

我必须得说，这本书的结构安排堪称精妙绝伦，它没有采用那种僵硬的编年体或者主题划分，而是非常巧妙地将化学的发展脉络融入到人类文明的进程中去。读完之后，我感觉自己对科学史的理解上升到了一个新的高度，不再是孤立地看待某一项发现，而是能清晰地看到技术进步、社会需求与理论突破之间是如何相互促进、彼此影响的。作者对关键转折点的把握极其精准，比如从定性分析到定量革命的过渡，那种思想方法的颠覆性影响被解释得清晰而有力。这种宏观的视野和微观的细节把握达到了极佳的平衡，使得全书既有历史的厚重感，又不失阅读的流畅性，像一部精心打磨的纪录片，引人入胜，回味无穷。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我称赞的一点，是它对科学哲学层面的思考，这份深度远超一般的科普读物。作者并非满足于介绍“是什么”，而是深入探讨了“为什么会是这样”以及“科学是如何运作的”。他没有回避科学发展过程中那些反复、曲折甚至带有误区的阶段，反而将这些“弯路”视作人类认知进步的必然组成部分。这种坦诚的态度，让读者能更真实地感受到科学的“人情味”，认识到科学的进步并非一蹴而就的线性过程，而是充满了人类的智慧、偏见与最终的修正。读完后，我对科学的本质有了更成熟的理解，不再将其神化，而是将其视为人类认识世界过程中最可靠、但也最易犯错的一种探索方式，极富启发性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文笔真是让人眼前一亮，作者的叙事功力深厚，仿佛置身于历史的长河中，亲眼见证着那些思想的碰撞与火花的迸发。他不仅仅是在陈述事实，更是在描绘一幅幅生动的画面，将那些晦涩难懂的化学原理与那些伟大科学家的探索历程交织在一起，读起来一点也不觉得枯燥乏味。特别是对早期炼金术士们那种既充满神秘色彩又饱含探索精神的描绘，简直让人沉醉其中。那种对未知的渴望，对物质本质的好奇心，通过作者细腻的笔触得以完美展现，让我这个对外行来说，也能津津有味地跟随作者的思路，领略化学这门学科的起源与演变。每一次翻页，都像是一次与历史的深度对话，充满了惊喜和发现。这种叙事上的韵律感和画面感，是很多同类科普读物难以企及的。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感觉是“磅礴大气又细腻入微”，它成功地将一门看似高冷的自然科学，转化成了一部充满戏剧张力的文明史诗。它探讨的不仅仅是分子和元素的秘密，更是人类如何通过理性思维来解构和重塑我们所生活的世界。作者的笔触中流露着对知识的热爱和对探索精神的无限崇敬。它没有用华丽的辞藻堆砌，而是依靠扎实的史料和清晰的逻辑，构建起一个宏伟的知识体系。我向所有对知识探索本身抱有好奇心的人推荐这本书，它带来的不仅仅是化学知识的增长，更是一种看待历史和科学的全新视角，绝对值得细细品味，反复阅读。

评分☆☆☆☆☆

对于那些追求阅读体验的读者来说，这本书绝对是一场视觉与智力的盛宴。排版设计非常用心，字体选择、段落留白都考虑到了长时间阅读的舒适度。更不用说，那些穿插其中的历史插图和图示，虽然我无法具体描述内容，但它们的位置和尺寸都恰到好处，起到了画龙点睛的作用，极大地辅助了抽象概念的理解。每一次需要停下来思考时，总能在旁边找到一个精妙的图表或文献片段的引述，这使得阅读过程像是在一个装备精良的图书馆中进行深度研究，而不是枯燥地啃书本。这种对阅读细节的尊重，使得即便是面对复杂的化学概念，阅读体验也始终保持在愉悦的水平。

评分☆☆☆☆☆

科普。

评分☆☆☆☆☆

非常详尽，很多以前的学说现在看来都是玄学的不可思议的，原来化学其实就是起源于哲学。

评分☆☆☆☆☆

挺好的，有时候可以和课堂结合增强趣味性

评分☆☆☆☆☆

并不是想象中的通俗易懂，作为一个化学专业毕业的，都来还勉强。作为科普读物并不合适的，还是更合适专业的人读。

评分☆☆☆☆☆

科学史的写作是很难的，因为科学的发展与自然规律的逻辑往往不一致。以化学为例，人们最早接触到的是物质，然后才知道元素和原子，最后才开始了解原子的内部结构。但是从逻辑上讲正好相反，原子的结构决定原子的性质，而原子的性质又决定物质的性质。这就是科学史写作的两难，遵循科学的发展（史料）会显得枯燥而摸不着头脑，遵循逻辑（科普）又让人忽略科学发展的艰难。因此《化学简史》的地位很尴尬，这本书篇幅有限，只能作为通俗读物，偏偏读起来太无聊了；这本书的写作主要靠堆砌史料，但资料又不太充分。今天市场上打着“简史”旗号的书简直成了万恶之源，内容都是差之千里，无疑是为了圈钱了。