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出版者:原子能出版社北京

作者:肖啸菴

出品人:

页数:675

译者:

出版时间:1999-4

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787502216436

丛书系列:

图书标签:

• 同位素分离
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• 化学
• 物理
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好的，这是一本名为《星际航行的理论与实践》的图书简介。 《星际航行的理论与实践》 内容简介 第一部分：基础物理与宇宙学背景 本书深入探讨了支撑远距离星际旅行所需的理论物理基础与宇宙学前沿知识。在广袤的宇宙尺度下，我们对时空、引力以及物质构成的理解必须超越牛顿经典力学和狭义相对论的范畴，进入更复杂的理论框架。 第1章：时空结构与曲率动力学 本章首先回顾了爱因斯坦的广义相对论，重点分析了弯曲时空对物质运动的影响。我们详细阐述了黎曼几何在描述宏观宇宙结构中的应用，包括对时空曲率的数学建模。随后，我们探讨了引力波的产生、传播机制及其对空间结构的影响，特别是探讨了在接近黑洞或中子星等极端环境下的航行挑战。章节的重点在于如何利用这些理论来理解和预测恒星际空间中的引力梯度，为后续的航行设计提供理论依据。 第2章：高能物理与反物质 要实现星际尺度的快速旅行，传统的化学燃料推进模式已然失效。本章将目光投向了高能物理领域，特别是对反物质的生成、储存与湮灭反应的深入研究。我们分析了目前在粒子加速器中获取反物质的效率瓶颈，并提出了一系列理论上可行的、更高效率的反物质生成方案，例如利用高强度激光与等离子体的相互作用。此外，本章还详尽讨论了反物质与普通物质湮灭时能量释放的精确模型，以及如何安全、高效地将这些能量转化为推力。 第3章：暗物质与暗能量：宇宙的隐形结构 现代宇宙学表明，我们所能观测到的普通物质仅占宇宙总质量-能量的约5%。本书用相当大的篇幅探讨了占据主导地位的暗物质和暗能量的性质。我们梳理了目前主流的暗物质候选粒子理论（如WIMPs、轴子等）的实验观测证据，并分析了它们对星际航行器外部环境的影响，例如在穿越富含暗物质的区域时可能产生的间接效应。关于暗能量，我们探讨了其作为宇宙加速膨胀驱动力的本质，并讨论了长期航行中需要应对的“宇宙膨胀漂移”效应。 第二部分：推进系统与结构工程 本部分将理论物理的抽象概念转化为可操作的工程设计，专注于开发超越现有技术的星际推进系统和能够承受极端环境的航行器结构。 第4章：曲率驱动理论与虫洞机制探索 曲率驱动（Warp Drive）是星际航行的终极梦想。本章详尽剖析了米格尔·阿库别瑞（Alcubierre）的度规理论，并对其所需的“负能量密度”提出了若干新的、基于量子场论的修正方案。我们重点讨论了如何构建一个能够在航行器周围产生可控的、局域时空扭曲的场发生器。此外，本书还对爱因斯坦-罗森桥（虫洞）的理论结构进行了深入分析，探讨了维持虫洞喉部开放所需的奇异物质的物理特性及其潜在的制备路径。 第5章：聚变与反聚变推进技术 在短期内，可控核聚变仍是最现实的高效推进手段。本章详细介绍了多种先进的聚变反应堆设计，包括基于磁约束（如托卡马克的高级变体）和惯性约束（如激光驱动的靶丸聚变）的推进系统。更具前瞻性的是，本章提出了“反聚变推进”的概念——通过精确控制轻元素（如氘和氦-3）的聚变过程，最大化比冲（Specific Impulse）和推重比。我们还分析了利用聚变能驱动的电磁喷射器（如VASIMR的终极形态）在星际巡航中的性能潜力。 第6章：结构材料与防护系统 星际航行器必须抵御来自宇宙射线的持续轰击、微流星体的撞击以及极端温度变化。本章专注于下一代结构材料的开发，包括碳纳米管增强复合材料和具有自修复能力的智能合金。在防护方面，我们提出了多层主动防护系统：外部的等离子体偏导层用于偏转带电粒子，内部的磁场屏蔽层用于抵御高能伽马射线，以及环境感知系统用于实时规避高密度尘埃云。 第三部分：导航、生命维持与长期任务规划 成功的星际任务不仅仅依赖于速度，更依赖于精确的定位、可靠的生命支持以及对漫长任务周期的有效管理。 第7章：脉冲星导航与深空定位 在远离任何已知星系的深空，传统的基于电磁波的导航系统会因信号延迟和干扰而失效。本章推崇基于脉冲星信号的绝对导航系统。我们详细解释了如何利用极其规律的毫秒脉冲星作为宇宙尺度的“灯塔”，通过精确测量信号到达时间差（TDOA）来确定航行器的三维空间坐标及速度矢量。本章还讨论了如何利用引力透镜效应辅助进行远距离天体定位。 第8章：封闭生态系统与人工重力 长期的失重环境对人体生理机能有着不可逆转的损害。本章探讨了实现稳定、封闭的生物再生生命支持系统（CELSS）。我们分析了微生物群落、藻类培养系统和高级水循环系统的集成方案，目标是实现完全的物质循环，无需外部补给。此外，本章详细论述了通过旋转航行器产生人工重力（离心力）的工程学实现，包括最优的旋转半径和角速度计算，以最大程度模拟地球环境。 第9章：相对论效应与时间管理 当航行器以接近光速的速度飞行时，时间膨胀效应变得不可忽视。本章专门分析了如何管理跨代际任务或进行需要精确时间同步的星际通信。我们建立了精确的时间膨胀修正模型，用于计算航行器内部时间与地球参考系时间的精确差异，这对于任务规划、资源分配和任务结束后的社会整合至关重要。本章还探讨了量子纠缠作为超光速“瞬间”信息传递（尽管不能传递能量或物质）的潜在线性应用。 本书旨在为有志于投身星际探索的物理学家、工程师和战略规划人员提供一个全面、深入且具有高度前瞻性的理论与技术蓝图。它是一本面向未来的探索指南。

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当我终于合上这本书，感受到手里那份沉甸甸的分量时，产生了一种完成一项艰巨马拉松的满足感。这本书对我的阅读习惯产生了深远的影响，它让我对“阅读”这件事的定义都产生了动摇。以往我总追求阅读带来的信息量或故事的流畅性，但这本书则教会我，真正的阅读也可以是一种精神上的“搏斗”，一种对自身认知极限的持续试探。它结构复杂，论证严密，几乎没有可以被快速概括的“金句”，其价值隐藏在无数层层递进的细节之中。你不能指望通过阅读摘要就能理解它的核心，你必须亲身经历作者思维的全部路径。这本书的结论部分，出乎意料地简洁有力，它没有给出惊天动地的预言，反而提出了一种对现有范式的温和修正，这种克制本身就蕴含着巨大的力量。我确信，对于非专业人士来说，这本书的阅读门槛极高，但对于有志于深入该领域探索的人而言，它无疑是一份不可多得的、极具挑战性的精神财富。

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这本书的装帧和排版，简直是一场对现代出版潮流的无声反抗。纸张的粗糙触感，内页留白极少，使得整本书看起来厚重得不成比例。我记得有一次在咖啡馆里阅读时，我不小心让咖啡溅到了其中一页上，那本该是关于“相变”的论述部分。那一小块污渍，仿佛意外地为这本来就严肃的内容增添了一种“不可逆转”的物理痕迹，与作者探讨的物质不可逆变化的主题形成了奇妙的呼应。这本书的行文节奏非常不稳定，时而像急流般一泻千里，信息密度爆炸，让人喘不过气；时而又陷入漫长的数学推导和符号演算中，时间仿佛被拉长了。我必须承认，我多次因为过于专注地试图理解某个复杂的公式推导而错过了公交车。这本书要求的不只是智力上的投入，更是一种近乎禁欲主义的专注力，任何分心都会导致整个逻辑链条的断裂，需要花费双倍的精力才能重新衔接上。它不是一本消遣之作，更像是一项需要精密仪器的研究工具。

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这本厚厚的、封面设计朴素的书籍，乍一看上去，还真让人有些摸不着头脑。我是在一家旧书店的角落里偶然发现它的，当时被它封面上那种略显古旧的油墨味吸引了。书页泛黄，散发着一种时间沉淀下来的气息，仿佛每一页都承载着无数次翻阅留下的印记。我随手翻开一页，发现里面的内容似乎在探讨某种宏大的、关于物质起源和演化的理论体系，文字密度极高，充满了各种复杂的图表和晦涩的术语，像是直接从某个高级学术会议的讲义中摘录出来的。阅读的初期，我感到一种巨大的知识鸿沟横亘在我和作者之间，每一个句子都需要反复咀嚼，甚至需要查阅大量的背景资料才能勉强跟上作者的思路。它绝不是一本可以用来放松阅读的休闲读物，更像是一部需要全身心投入、去解码的密文。我尝试着去理解它试图构建的那个理论框架，那种感觉就像是在攀登一座知识的高峰，每向上一步都伴随着巨大的努力和偶尔的迷失方向，但正是这种挑战性，让人有一种近乎偏执的探索欲。这本书似乎并不在意读者的接受程度，它只是忠实地呈现着作者穷尽心力构建的思想迷宫，迫使你用一种全新的、更严谨的方式去审视你习以为常的物理世界观。

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当我花了数周时间试图消化前三分之一的内容后，我开始意识到这本书的真正价值或许并不在于它提供了多少现成的答案，而在于它激发了多少深刻的疑问。它的行文风格极其凝练，几乎没有冗余的形容词或煽情的语句，每一段落都像是一块严丝合缝的砖石，共同支撑起一座逻辑上的堡垒。我注意到作者在论述过程中频繁地引用了早期物理学家的手稿和那些早已被现代科学修正的理论，并以此为跳板，展示他是如何一步步推导出自己的结论。这种“追根溯源”的叙事方式，虽然使得阅读过程略显拖沓，但却极大地增强了论证的说服力，让人仿佛置身于一场跨越世纪的学术对话之中。特别是其中关于某种特定粒子相互作用的章节，作者用一种近乎几何学的精确性来描述，其优美之处在于，它将原本抽象的物理现象，转化成了一种可被结构化理解的美感。这本书成功地将枯燥的理论推导，提升到了哲学思辨的层面，迫使读者去思考“为什么是这样”的终极命题，而非仅仅满足于“它是这样”的表象。

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这本书最让我感到意外的是，它在看似纯粹的理论探讨中，偶尔会穿插一些极富个人色彩的观察和反思，这些片段如同在密布的星空中突然闪现的彗星，短暂而明亮。比如，在探讨物质稳定性的章节末尾，作者用了一段话来描述他在实验室观察到的一种现象——光线穿过某种介质时产生的微妙散射效果，他将其比喻为“宇宙对精确性的温柔提醒”。这些瞬间的诗意，为这本书冰冷的逻辑外壳增添了一丝人性的温度。它让我们意识到，即便是在最严苛的科学领域，创新的火花也往往源于最细微、最非理性的感官体验。然而，这些温情的小插曲非常稀少，大部分篇幅仍然被那些需要极高抽象思维能力的内容占据。总的来说，这本书更像是某个领域内资深专家写给同行人的一份内部备忘录，它假定读者已经具备了扎实的基础知识和对该领域深切的敬畏之心，所以它毫不留情地跳过了所有基础概念的解释，直接切入了最前沿、最精微的争论焦点。

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崩溃，这本书由电子版么？

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同位素分离主要靠毛爹

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