地球實驗室

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出版者:天下文化
作者:施奈德
出品人:
页数:0
译者:劉真
出版时间:1998年12月30日
价格:NT$ 240
装帧:
isbn号码:9789576215223
丛书系列:
图书标签:
  • 自然
  • 科学
  • 地球科学
  • 环境科学
  • 实验
  • 科普
  • 自然
  • 地理
  • 科学普及
  • 青少年
  • STEM
  • 探索
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具体描述

地球實驗室

某些年輕時候的熱切夢想,到了終於有能力換取或完成的時候,卻已經不再渴望能得到它,我想說這種話是老套了。

我們的觀點會隨著時間而改變,這一點無庸置疑。當我還是學生的時候,會因為老師指定要交「長」達二十多頁的報告,而擔心好幾個星期;數十年後的今日,我這個可能已經寫了兩萬頁報告的舞文老手,數個月來卻面臨著更大的不安與焦慮。有關於全球環境變遷的議題,牽涉到非常複雜的科學、技術與政策矛盾,而我卻得設法將其中的精髓,全部塞進一本「短短」一百五十多頁的小書之中。

我很感謝我的代理人布魯克曼先生(JohnBrockman),他提醒我用簡明的方式來表達,較能提高個人的理解力。而更重要的是,布魯克曼創造出科學大師系列,使得人人都有機會涉獵現今重大的科學議題,適度地了解其基本內涵與言外之意。去協調實質內容與來龍去脈、科學議題與政策爭論、以及第三人的報告與第一人的主張,這些全部都包含在易於理解的精簡小書之中,這才是最主要的挑戰。放棄某些內容不談是無可避免的,不過本書最後附有每一章的一些註解與延伸閱讀,其中也包括一些我自己的作品。

雖然我十分地努力,不過我初期的草稿仍嫌太長,有些地方內容又過於艱澀。萊昂斯(Jeery Lyons)、葛林那伏爾德(Jacques Grmevald)、皮姆(Stuart Pimm)、柏克(Russell Burke)、高爾德(Larry Goulder)與曼寧(Richard Manning)的編輯意見和科學評論幫了我的大忙。我也十分感謝科學作家佘金(Joel Shurkin),他答應執起編輯的手術刀,經過他高明的手術之後(雖然過程偶爾有些痛苦),讀者能受益於更具邏輯組織、更精簡、而且更容易了解的作品。對於康納頓(Sharon Conarton)所帶給我有關人類心靈的洞見,我要深表謝意

由於寫作或編輯的工作做到很晚,愛子蘿見卡與亞當經常被迫面對一位早餐時仍睡眼惺忪的父親。他們會提醒我,數個小時之前我才一定要「他們」晚上好好睡覺,這樣才能保持身體健康與頭腦機警,而他們堅忍的作者兼父親多多少少很古怪地沒有做到自己所說的話。另外還有我工作與生活的夥伴泰莉(Terry Root),當我給自己的壓力太大,使得判斷力受到壓迫時,得感謝她即時給我可靠的意見。另外,我更感謝她不會在我停下來充電,或看起來近乎無所事事的時候,對我施加額外的壓力。我們需要依照我們自己所商量好的步調,自由地完成我們的工作,而泰莉幫忙揭露了這一點。

不管從哪方面來看,這本書都是靠大家的幫助才能問世的。希望至少能喚起一些讀者的動機,能更進一步追求與地球有關的知識,並且決心投身於解決地球系統的問題。

好的,以下是为一本名为《星际航行指南》的图书撰写的详细简介,内容不包含您提到的《地球實驗室》相关信息: 《星际航行指南:穿越时空的宇宙旅行术》 导言:仰望星空,不止是浪漫 自古以来,人类从未停止过对夜空的凝视。那些闪烁的光点,是无尽的好奇心和永恒的探索欲的载体。《星际航行指南:穿越时空的宇宙旅行术》并非一本仅仅描绘宇宙壮丽景象的画册,而是一部严谨、深入且极具前瞻性的技术与理论著作。它旨在为所有对深空探索抱有热忱的读者,提供一套系统性的、从基础物理原理到复杂星际机动操作的全面知识框架。本书的核心,在于将科幻作品中那些令人心驰神往的星际旅行概念,置于现代物理学和工程学的严谨视角下进行审视、分析,并探讨其实现路径。 本书的作者团队汇集了来自不同领域的顶尖专家——包括理论物理学家、天体动力学工程师以及高级航天材料科学家。他们以严谨的学术态度和丰富的实践经验,共同构建了这部跨越多个学科边界的巨著。 第一部分:宇宙的基石——理解时空与引力 航行在星际间,首要任务是深刻理解我们所处的宇宙环境。本部分聚焦于爱因斯坦的广义相对论在星际尺度上的应用与挑战。 第一章:时空曲率与捷径 我们深入探讨了引力如何定义时空结构。重点分析了“弯曲时空”的几何学特性,并详细介绍了当前理论物理学中最具潜力的两种超光速(FTL)推进构想:曲速驱动(Warp Drive)和虫洞(Wormholes)的数学模型。书中不仅计算了实现稳定、可控的阿尔库比耶雷(Alcubierre)曲速泡所需的负能量密度理论值,还详尽分析了如何通过“克拉斯(Krasnikov)管”结构在理论上绕过因果律的限制,构建单向星际通道的可能性。对于虫洞的稳定化,本书提出了基于“异物质”(Exotic Matter)的结构性约束,并对比了量子引力理论中对虫洞拓扑结构维持的不同预测。 第二章:惯性与加速度的极限 在亚光速航行中,持续高加速度对生命体的冲击是关键制约因素。本章详细量化了“舒适区”加速度(通常低于 1.5 G)下,到达邻近恒星系(如比邻星系)所需的时间尺度。随后,我们转向探索更激进的推进方式,如反物质湮灭驱动(Antimatter Annihilation Propulsion)和高能聚变火箭。书中精确计算了不同推进剂的质量比需求,并对比了两种技术在能量效率和燃料储存安全方面的优劣。 第二部分:星际动力学与导航系统 一旦确定了航行理论基础,精确的导航和高效的动力管理便成为成功的关键。 第三章:星际轨道力学与引力弹弓的精妙 本章将经典的开普勒定律扩展至银河系尺度的动力学计算。我们讨论了如何利用大型天体的引力场进行复杂的“引力弹弓”操作,实现能量的获取或路径的修正。特别之处在于,本书引入了“多体扰动模型”,用以预测在穿过密集的星团或接近活动星系核(AGN)区域时,航行器会受到的不可预测的引力影响,并提供了相应的实时修正算法。 第四章:星际介质的危险与防护 真空并非绝对的空无一物。星际介质(ISM)中的尘埃、高能宇宙射线(GCRs)和中性氢原子在高速度碰撞下会产生毁灭性的辐射。本章详细分析了相对论速度下碰撞能量的计算模型,并介绍了“磁场偏导器”(Magnetic Deflector Shield)和“气溶胶缓冲层”(Aerosol Buffer Layer)的设计规范。对于宇宙射线的防护,我们对比了主动电磁屏蔽与被动材料屏蔽的有效性与能耗比。 第三部分:生命维持与长期生存技术 星际旅行的本质是对人类生存极限的挑战。本部分专注于如何将一个小型生态系统投射到遥远的宇宙深处。 第五章:休眠与代谢调控 长达数十年的单向旅行,对宇航员的生理和心理都是巨大的考验。本章详细研究了深度低温休眠(Deep Cryogenic Stasis)的生物学机制,包括细胞损伤的最小化技术和苏醒过程中的器官再激活策略。同时,书中还探讨了“代谢停滞技术”——一种不依赖于极低温、而是通过精确调控激素和酶活性来降低生物体能耗的替代方案,并给出了其在不同重力环境下的适应性测试数据。 第六章:封闭生态系统的韧性(CELSS) 一个星际飞船必须是一个近乎完美的微型地球。本章深入探讨了高级封闭式生命支持系统(CELSS)的设计哲学。从水循环的纯化效率到食物生产的生物反应器优化(例如,如何利用合成生物学技术,在最小光照和空间占用下高效生产必需氨基酸),本书提供了详尽的工程蓝图。我们特别关注了“冗余与多样性”原则在微生物群落管理中的应用,确保生态系统在面对突发污染或病原体入侵时仍能自我修复。 第四部分:超远距离通信与信息编码 当距离以光年计,传统无线电通信变得力不从心。 第七章:量子纠缠与超光速信息传递的悖论 本章对利用量子纠缠实现“瞬时”信息传递的可能性进行了审慎的分析。我们重申了“不可克隆定理”和“非通信定理”对量子通信的限制,但同时提出了基于“非定域性关联”的潜在编码方案,即便不能传递传统信息,也可能用于同步时钟和验证接收方状态。 第八章:激光阵列与引力波信标 对于可预期的、需要大量数据传输的任务,本书重点介绍了高功率相干激光通信阵列(Phased Array Laser Systems)的设计。详细阐述了如何通过自适应光学技术抵消星际尘埃和大气层(如果飞船仍处于行星轨道)引起的信号衰减。此外,书中还探讨了利用极端能量事件(如故意制造的超新星爆炸)发出的引力波作为一种终极、几乎不可阻挡的、但信息量极低的长距离信标的可行性。 结语:下一站,未知 《星际航行指南》是一次严肃的智力探险。它要求读者不仅要拥有对宇宙的浪漫想象,更要具备解析复杂方程组和理解前沿物理概念的决心。本书旨在成为未来星际探索者的“圣经”,提供从理论到实践的每一块砖石,指引我们如何真正踏出摇篮,迈向群星。这本书的价值不在于描绘终点,而在于提供穿越漫长旅途的工具和智慧。

作者简介

目录信息

第一章 生物與非生物的動態結合
--生物和非生物以動態方式結合在一起,
織就了巨大且錯綜複雜的演化網。
第二章 氣候與生物的共同演化
--氣候和生物彼此進行交互作用,
形成各種十分複雜的循環系統。
第三章 全球變遷的導因
--有了模式,我們就擁有工具預測未來的改變,
並且能解釋過去所發生的重要事件。
第四章 模擬人為的氣候變遷
--我們不希望以地球為實驗室,
所以就以模式為試驗場所。
第五章 生物多樣性與鳥類之爭
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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拿起《地球實驗室》的时候,我纯粹是抱着打发时间的想法,但很快我就发现自己掉进了一个精心编织的逻辑陷阱里。这本书的精妙之处在于,它构建了一个看似封闭的实验环境,却让读者感受到了一种无限延伸的哲学思考。那些关于伦理和道德的拷问,并没有用说教的方式呈现,而是通过实验中一次又一次的失败和意外,自然而然地浮现出来。每一次的“成功”,都伴随着更深层次的困惑。我常常在想,如果是我在那个情境下,我会做出怎样的选择?作者的文字风格有一种独特的冷静和疏离感,仿佛我们只是高高在上地观察着这个微缩的宇宙如何运行和崩溃,这种观察者视角,反而带来了更强烈的代入感和压迫感。

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我很少读到能将古典文学的悲剧色彩与未来科技的冰冷逻辑完美融合的作品。这部《地球實驗室》在这方面做得令人拍案叫绝。它不像某些科幻小说那样只关注技术的炫酷,而是深深扎根于人性的脆弱与坚韧之中。主人公们的每一次突破,都像是普罗米修斯盗火一般,充满了宿命的悲剧色彩。他们为了探寻真理所付出的代价,远超出了任何物质上的回报。我甚至觉得,这本书读完后,对“人造奇迹”这个概念会产生一种全新的敬畏与恐惧并存的复杂情感。它提出的那些关于人类文明终极走向的问题,是如此宏大而又贴近我们每个人,值得反复品味和深思。

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说实话,我一开始对这种名字带有“实验室”的硬核科幻是有些抗拒的,总担心里面充斥着晦涩难懂的术语。然而,这本书的叙事节奏把控得太棒了,完全出乎我的意料。它没有一开始就抛出那些拗口的科学概念,而是巧妙地通过人物的视角和他们的情感冲突,一点点地揭开谜底。那种循序渐进的阅读体验,非常抓人。我尤其欣赏作者在人物塑造上的功力,那些科学家们不再是脸谱化的“书呆子”,他们有各自的挣扎、私心和英雄气概,这使得整个故事的张力十足。读到主角为了一个看似微不足道的实验数据而彻夜不眠时,我完全能体会到那种科研人员特有的偏执与光芒。这本书在保持其硬核内核的同时,成功地包裹了一层极具人情味的叙事外衣,让人欲罢不能。

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这本书的排版和装帧本身就透露着一种严谨的美学,这与内容的主题完美契合。我注意到作者在描述环境变化和技术细节时,用词极其考究,几乎每一个形容词都有其存在的重量。这让整个“实验室”的场景不仅仅是一个背景,它自身仿佛就是一个有生命的、不断演化的角色。最让我震撼的是其中关于“熵增”和“无序”的讨论,它不是停留在理论层面,而是通过极具象化的事件展现出来,比如一个原本完美的系统是如何在细微的干扰下走向彻底的失控。这本书对细节的把握,达到了令人发指的地步,让我这个非专业人士也能清晰地理解那些复杂系统的运作逻辑,并且为之着迷。

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这本《地球實驗室》读起来真像是一场穿越时空的科幻冒险,虽然我还没有细读完,但光是翻开扉页,就能感受到那种扑面而来的宏大叙事感。作者的笔触极其细腻,仿佛每描写一个场景,都能让你身临其境地感受到那种未知的紧张与兴奋。我特别喜欢他构建世界观的方式,那种将复杂的科学理论巧妙地融入日常叙事的手法,让人在不知不觉中就被带入了那个光怪陆离的实验场域。书中关于时间、空间、甚至生命起源的探讨,都显得那么有深度和新意,绝非一般通俗科幻作品所能比拟。我已经迫不及待想知道那些主人公们最终会如何面对他们所揭示的巨大秘密,那种对人类未来命运的深刻反思,真的让人读完后久久不能平静。它不仅仅是一个故事,更像是一次对我们自身认知边界的终极挑战。

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