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出版者:机械工业

作者:周龙保　主编

出品人:

页数:334

译者:

出版时间:2011-1

价格:38.00元

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isbn号码:9787111316022

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《星际航行与宇宙生命》 探索未知的边疆，解码宇宙的奥秘 书籍简介： 《星际航行与宇宙生命》并非一本关于机械构造或能量转换的实用指南，它是一部引领读者进行深度哲学思辨和前沿科学探索的宏伟著作。本书聚焦于人类文明向银河系深处迈进的终极挑战——星际旅行的可行性，以及我们在浩瀚宇宙中寻找“他者”的深刻意义。 本书共分为六个主要部分，每一部分都构建了一个严谨而引人入胜的知识体系，旨在全面剖析在现有物理学框架下实现超光速旅行的理论障碍与潜在的突破口，并深入探讨一旦我们接触到地外智慧生命，将对人类社会、伦理结构和自我认知产生何种颠覆性的影响。 --- 第一部分：时空几何与曲率驱动的边缘 本部分致力于拆解爱因斯坦的广义相对论对超光速旅行施加的严酷限制。我们不讨论内燃机的原理，而是将焦点完全置于时空本身的形变。 核心议题包括： 1. 阿尔库比耶雷度规的再审视： 详细分析了曲率驱动（Warp Drive）理论的数学基础，探讨如何通过在飞船前方压缩时空、在后方膨胀时空来实现“表观”上的超光速运动。重点剖析了维持这种曲率场所需的极端负能量密度问题，以及目前理论物理界对“奇异物质”存在的假设与争议。 2. 虫洞的拓扑结构与稳定性： 阐述了爱因斯坦-罗森桥（虫洞）作为捷径的可能性，深入讨论了维持虫洞喉部开放所需要的巨大引力平衡，以及如何防止其在宏观尺度上瞬间坍塌。这一部分的探讨完全依赖于高维几何学和量子引力学的最新猜想。 3. 零点能与真空能量提取： 考察了从量子真空中提取能量以驱动宏大时空工程的可能性，并对其在现有量子场论中的局限性进行了批判性分析。 本书在此部分强调，通往恒星的道路，不在于如何更有效地燃烧燃料，而在于如何掌握和操控宇宙最基本的结构——时空本身。 --- 第二部分：生命适应性与深空辐射防护 一旦航行成为可能，人类必须面对的下一个挑战是生物体的极限。本部分将生命科学的前沿理论应用于跨越光年的旅程。 主要内容涵盖： 1. 长期微重力对生理系统的影响： 考察骨质流失、心血管系统退化及神经系统重组的长期生物学后果，并评估当前对抗措施（如旋转栖息地）的有效性范围。 2. 银河宇宙射线的穿透性与生物损伤： 分析高能粒子流对DNA和细胞结构造成的不可逆损害，并对比了厚重物质屏蔽、主动磁场偏转以及基因编辑（抵抗辐射损伤）这三种主要的防护策略的优劣。 3. 冷冻休眠技术（低温生物学）： 深入研究将复杂生命体置于代谢停滞状态的技术瓶颈，包括如何防止细胞内冰晶形成，以及在漫长休眠苏醒过程中，神经元信息的完整性如何保证。 本书侧重于生物体如何在一个与地球环境完全陌生的环境中生存，而非能源系统的技术迭代。 --- 第三部分：系外行星的宜居性建模与分类 星际航行的目标是发现新的家园，本部分专注于如何科学地识别和评估遥远恒星周围行星的生命潜力。 深度探讨了以下方面： 1. “宜居带”的重新定义： 传统的宜居带概念受到恒星光谱、大气成分和潮汐锁定效应的制约。本书提出了一套更复杂的、基于行星地质活动和磁场强度的多维宜居性评估模型。 2. 生物特征信号的远距离探测： 分析了詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）等下一代观测设备能捕捉到的系外行星大气中的关键生物标志物（如氧气、甲烷、水蒸气）的精确光谱特征，并讨论了如何排除非生物过程产生的“假阳性”信号。 3. “第二类生命”的可能性： 超越碳基生命，探讨了硅基生命、氨基生命或非溶剂生命形式在极端环境（如液态甲烷海洋行星）下存在的理论可能性，以及我们应如何设计探测设备来识别这些“异形”生命体。 --- 第四部分：费米悖论的当代解读与SETI的策略演进 如果宇宙如此广阔，智慧生命如此普遍，那么“它们都在哪里？” 费米悖论是星际探索的哲学核心。 本书对悖论进行了多角度的审视： 1. 大过滤器理论的修正： 分析“大过滤器”——导致生命发展停滞或灭绝的某个瓶颈——可能存在于生命起源之前、智慧诞生之后，还是文明发展的高级阶段（如自我毁灭）。 2. 通讯与接收的几何障碍： 评估了当前搜寻地外文明计划（SETI）的局限性，包括信号的衰减、带宽的限制，以及地外文明可能采用的、我们尚未能理解的通讯媒介（例如，利用中微子束或量子纠缠进行信息传输）。 3. “动物园假说”与“黑暗森林法则”的伦理辩论： 探讨了高智慧文明可能出于保护或恐惧而选择不干预或隐藏自身的可能性，并讨论了人类单方面广播自身存在的伦理风险。 --- 第五部分：接触的社会学与地缘政治学 一旦接触发生，地球文明将面临前所未有的社会结构冲击。本部分是关于“接触”的社会预测学研究。 关注点包括： 1. 信息冲击与信仰体系的瓦解： 预测地外智慧的科学成就和哲学观点如何挑战现有宗教、政治意识形态和人类中心主义的自我认知。 2. 跨物种知识产权与资源分配： 探讨如果地外文明拥有更先进的技术或对特定资源（如稀有元素）拥有主权，地球国家之间将如何重新划分权力结构，以及如何建立国际（或跨星际）治理框架。 3. 人类身份的重塑： 探讨“我们”的概念将如何从基于国籍或种族，演变为基于“碳基生命”或“地球物种”的统一身份认同。 --- 第六部分：时间尺度下的文明遗产与永续性 本书的最终部分超越了单次星际航行的技术细节，而是探讨文明如何实现长达数百万年的存在。 结论性思考包括： 1. 超越生物学的“信息备份”： 讨论将人类的知识、文化和意识数字化并上传至更耐用的介质（如晶体存储阵列或自我复制的AI网络）的可行性，以确保文明信息在恒星死亡后得以延续。 2. 星际移民的随机性与多样性维持： 分析分散定居于不同星系的殖民地，在数百万年后，其语言、文化和生物形态将如何因环境压力而发生不可逆的分化，从而形成新的“人类亚种群”。 3. 宇宙的终极命运与信息熵： 从宇宙学尺度审视，即使实现了星际传播，文明最终仍将面对热寂或大撕裂的命运。本书以一种宏大而审慎的姿态，探讨了在熵增的必然性面前，追求知识和存在的意义所在。 《星际航行与宇宙生命》是一部充满求知欲的思考集，它要求读者跳出地球的引力范围，以更广阔的尺度来衡量人类的抱负与局限。它关于时空、生命和智慧的探讨，将为所有对未来抱有深切关切的人士提供一个全新的思考框架。

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这本书的插图和图表设计，简直是现代技术文献的典范。我过去读过的很多相关书籍，图示总是模糊不清，关键部位看不真切，使得理解复杂的三维运动和流场变化困难重重。然而，这部作品中的剖面图、爆炸图，尤其是那些展示活塞运动轨迹和气门开启时序的动态示意图，都精细到了毫米级别。拿气门正时系统的讲解来说，作者用一组精心制作的二维剖面图，配合上不同转速下的工况模拟曲线，清晰地展示了如何通过优化凸轮形状来平衡低速扭矩和高速功率的矛盾。这对于我这种视觉学习者来说，简直是如虎添翼。我甚至觉得，如果单独把这些图集拿出来，它们本身就是一套精美的工程艺术品。它们极大地降低了理解那些高速、高压、瞬态现象的难度，让抽象的理论变得触手可及。

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这部厚重的著作，初捧在手，便觉沉甸甸的，仿佛蕴含着钢铁的意志和燃烧的激情。我原以为这会是一本枯燥的理论堆砌，充满了繁复的公式和晦涩的术语，但翻开目录才发现，作者的叙事方式着实令人耳目一新。他没有急于将读者拖入那些令人望而生畏的工程细节中，而是先用一种近乎史诗般的笔调，勾勒出了人类对动力最原始的渴望，以及蒸汽时代向内燃动力过渡的那些关键历史节点。那种对技术变革的敏锐洞察力，以及对先驱者们不懈探索精神的描摹，简直能让人感受到那个时代特有的紧张与兴奋。尤其是关于早期奥托循环和狄塞尔循环的对比分析，作者的处理手法非常高明，不是简单地罗列技术参数，而是将其置于当时的社会经济背景下去审视，使得冰冷的机械原理也带上了浓厚的人文色彩。读完前几章，我已经完全被代入到那个“点燃世界”的伟大征程中去了，迫不及待想深入了解那些驱动现代文明的“心脏”是如何一步步被雕琢和完善的。

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坦率地说，这本书的最后一部分关于新能源动力系统对传统内燃机的冲击与融合的探讨，是全书中最具前瞻性和引发思考的部分。作者没有采取“守旧派”或“激进派”的任何一方立场，而是采取了一种极其理性的、工程学的视角来分析混合动力系统、燃料电池技术以及内燃机在未来能源结构中的定位。他详细对比了电池能量密度与燃油能量密度的巨大鸿沟，并深入分析了如何通过深度集成和智能化控制，让内燃机在扮演“增程器”或“混合动力核心”的角色时发挥出最大的潜力。这种不回避矛盾、不盲目乐观的论述风格，非常受用。它提供了一个冷静的框架，帮助我们超越市场营销的喧嚣，去审视技术演进的真正驱动力——效率、成本与可持续性之间的复杂权衡。读罢全书，我感觉自己对未来动力技术的发展脉络有了一个更清晰、更脚踏实地的认知。

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让我感到惊喜的是，作者对于“噪声与振动控制”这一块内容的着墨之深，完全出乎我的意料。通常，关于发动机的论述，焦点大多集中在性能和排放上，而NVH（噪声、振动与平顺性）往往被一带而过。但在这本书里，作者专门辟出了一整个章节来深入剖析往复式机械运动所固有的不平衡力问题，并系统性地介绍了各种平衡轴、飞轮配重以及隔振技术的应用。他不仅描述了原理，还引用了大量的实际案例数据，对比了不同设计方案在降低特定频率振动方面的效果差异。读完这一部分，我才真正理解，一台看似平顺运转的发动机背后，凝结了多少工程师在与物理定律“作斗争”的心血。这本书让我意识到，现代工程的完美，往往体现在那些被‘消除’的缺陷之中，而非单纯的性能指标的提升。

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说实话，这本书的深度远超我的预期，它不像是给初学者准备的入门读物，更像是一本给资深工程师的“圣经”。我尤其欣赏其中对于燃烧过程热力学分析的章节。作者对等容过程和等压过程的阐释，简直是教科书级别的清晰精准，每一个微分方程的推导都像是精心编排的舞蹈，逻辑严密，无懈可击。更令人拍案叫绝的是，他没有停留在理想化的卡诺循环模型上，而是非常详尽地剖析了实际循环中由于摩擦、热损失、以及混合气质量波动所带来的效率衰减问题。那些关于气流组织和火焰传播速度的探讨，需要读者具备相当扎实的物理和数学基础才能完全领会。我不得不时常停下来，对照着我过去的一些学习笔记反复琢磨，才能跟上作者的思维步伐。对于那些想真正搞懂“为什么”而不是仅仅知道“是什么”的人来说，这本书无疑提供了最坚实的理论支撑。

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哈哈哈大学最喜欢的一门课~

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专业课，考研课啊！

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哈哈哈大学最喜欢的一门课~

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《内燃机学》，非常有意思。

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李教授，什么时候再给讲讲，好多都忘了。