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出版者:科学技术文献出版社

作者:刘美林

出品人:

页数:292

译者:

出版时间:2002-9-1

价格:42.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502341237

丛书系列:

图书标签:

• 市场经济
• 法律
• 概论
• 经济法
• 市场监管
• 法学
• 商业
• 经济体制
• 法律基础
• 政策

洞悉宇宙的奥秘：《星际航行与超光速理论基础》 简介 本书并非关于市场、法律或任何地球社会结构的研究。 《星际航行与超光速理论基础》是一部深度探索宇宙物理学前沿、聚焦于人类文明拓展至广袤星际空间的理论与工程学专著。它旨在为有志于跨越光速限制，实现星际尺度的空间旅行的科学家、工程师和理论物理学家提供一个坚实的知识框架。 --- 第一部分：相对论的边界与时空几何的重塑 (The Limits of Relativity and Spacetime Geometry Reshaping) 本书的开篇，首先对阿尔伯特·爱因斯坦的狭义与广义相对论进行了一次批判性的回顾与延伸。我们承认相对论在描述宏观低速运动和引力场方面的卓越成就，但本书的核心论点在于，要实现真正意义上的星际旅行，必须超越目前我们对光速（$c$）的绝对限制。 第一章：对洛伦兹变换的重新审视 本章深入探讨了在极端能量密度和量子引力效应尚未完全统一的背景下，洛伦兹因子 ($gamma$) 在接近或可能超过 $c$ 时的数学奇异性。我们引入了“时空弹性系数”（Spacetime Elasticity Coefficient, $xi$），试图在微观层面寻找允许信息或物质以超光速传播的潜在“漏洞”。 第二章：黎曼几何与曲率驱动引擎 广义相对论的核心是引力即时空弯曲。本书将重点放在如何利用极端的负能量密度（或称奇异物质）来主动操纵局部时空拓扑结构。我们详尽分析了阿尔库巴雷（Alcubierre）驱动模型的数学框架，并对其所需的能量条件（如负质量或负能量）进行了详细的资源评估和理论可行性分析。本章包含大量关于度规张量和费米子场在极端曲率影响下的演化方程。 第三章：卡西米尔效应的宏观应用 卡西米尔效应揭示了真空并非空无一物，而是充满着零点能涨落。本章探讨了如何通过精确控制导电板之间的距离，放大和引导这些量子涨落，以期在不直接违反能量守恒的前提下，产生必要的负压或负引力场，为曲率驱动提供理论上的能量输入机制。 --- 第二部分：超光速推进系统的工程学挑战 (Engineering Challenges of FTL Propulsion Systems) 理论的构建只是第一步，本书的第二部分将目光投向了将这些理论转化为可操作的星际航行工具所需的严苛工程要求。 第四章：奇异物质的生成与稳定 这是超光速航行的核心难题。本书详细梳理了当前粒子加速器在产生夸克-胶子等离子体方面的进展，并着重讨论了利用强引力场对真空极化来“挤压”出具有所需负能量特性的量子场。我们提出了一个多级磁约束方案，旨在在亚原子尺度上维持奇异物质的稳定性，防止其在接触宏观物质前湮灭。 第五章：零点能提取与反物质燃料循环 鉴于常规核聚变或裂变反应堆的能量密度远不足以驱动时空弯曲，本书提出了一种基于零点能的“环境耦合”能源系统。这套系统需要与飞船周围的时空场进行共振耦合，同时辅以高效的反物质燃料循环（例如基于氢-反氢湮灭的辅助加速），以提供启动和维持曲率泡所需的庞大初始能量。 第六章：惯性阻尼与乘员保护 即使曲率驱动理论上能使飞船在“气泡”内保持静止状态，外部时空剧烈的扭曲和剪切力对飞船结构和内部乘员的生理影响是致命的。本章深入研究了“惯性隔离场”的设计。这涉及复杂的电磁场拓扑结构，用以抵消曲率梯度在飞船船体上产生的潮汐力，确保乘员在体验到数千光年瞬时位移的同时，内部加速度保持在 1G 以下。 --- 第三部分：星际导航与时空通信 (Interstellar Navigation and Spacetime Communication) 成功实现超光速航行后，如何安全有效地导航和保持与后方的联系，成为新的挑战。 第七章：非欧几里得空间测绘学 传统的天文导航依赖于电磁波的传播时间，这在超光速航行中完全失效。本书引入了“时空曲率梯度测绘”技术。通过测量飞船周围时空曲率的微小变化，我们可以实时推算出飞船在四维流形上的绝对位置和速度矢量，从而避免在非线性空间中“迷失方向”。 第八章：量子纠缠辅助的瞬时信息传输 虽然物质的传输速度受限于物理定律，但信息传递的潜力或许可以绕开这些限制。本章探讨了如何利用宏观尺度的量子纠缠态，构建一个基于薛定谔方程解的“信息信道”。我们分析了如何维持纠缠态在数光年距离上的相干性，以及如何通过测量远程粒子的自旋状态，实现对远方基地的瞬时状态反馈。 第九章：星际航行对宇宙学参数的反馈研究 本书最后一部分触及了更宏大的科学议题：当人类文明开始在银河系尺度上进行常规旅行时，对局域时空结构的影响。我们模拟了多个曲率驱动飞船的密集航行网络，分析其集体引力效应是否会在局部区域产生新的、可测量的宇宙学常数波动，为未来的宇宙模型提供实验验证的可能。 --- 目标读者： 本书假设读者具备扎实的广义相对论、量子场论以及高级推进系统工程学的背景知识。它是为下一代星际探索者准备的理论蓝图。 核心价值： 本书不提供现成的解决方案，而是提供一套完整的、具有内在逻辑的理论框架，用以指导未来数十年内对超光速物理学进行突破性研究的方向。它将光速视为一道需要被精确理解和巧妙绕过的技术障碍，而非不可逾越的物理屏障。

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