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出版者:冶金工业出版社

作者:王林山

出品人:

页数:194

译者:

出版时间:2005-8

价格:20.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502437565

丛书系列:

图书标签:

• 化学
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《星际航行指南：跨越光年的探索与生存》 内容简介 《星际航行指南：跨越光年的探索与生存》并非一本关于原子结构或化学键的教科书，它是一部详尽描绘人类文明在广袤宇宙中拓展边界、应对极端环境挑战的实战手册与哲学思考录。本书的核心在于“行动”与“适应”，它聚焦于在地球物理和化学定律的边界之外，如何维持生命、能源、通讯以及文明的延续。 本书分为五大部分，共计三十章，旨在为任何计划或被迫踏上星际旅程的个体或组织提供理论基础与实操经验。 --- 第一部分：超光速的物理学与现实的扭曲 第一章：曲速场理论的工程化挑战 本章深入探讨了爱因斯坦相对论框架下，实现有效曲速驱动（Warp Drive）的能量需求与空间几何学重构。重点分析了“负能量密度”的理论模拟与微小尺度实验的进展，尤其关注了米格尔·阿库别瑞模型的实际应用局限。这不是对量子力学的理论推导，而是对现有推进技术瓶颈的工程剖析。 第二章：跃迁点的稳定与导航 星际旅行的核心在于对空间折叠的精确控制。本章详细介绍了“空间锚定系统”（SAS）的设计原理，该系统利用超导磁场与引力透镜阵列，在跃迁过程中锚定目标坐标。书中包含了大量的三维拓扑图，解释了在快速空间形变下，如何防止物质结构解体和坐标漂移。 第三章：极端辐射环境下的防护结构 恒星际空间充斥着高能宇宙射线、伽马暴余晖以及暗物质粒子流。本书提出了“动态等离子体偏转壳层”的概念，详细描述了如何通过高频电磁场在飞船外部形成一个可自我修复的能量屏障，以保护乘员免受电离辐射的伤害。结构材料的选择侧重于高韧性合金与碳纳米管复合材料在极端温差下的表现。 第四章：时间膨胀的社会学影响 长距离星际航行不可避免地涉及显著的时间膨胀效应。本章通过历史案例（如“前哨站号”的单程任务记录），探讨了“时间差”对殖民地文化、代际传承以及家园联系带来的心理与社会结构压力。这不是探讨时间本质的哲学思辨，而是侧重于社会工程学如何应对时间错位。 --- 第二部分：行星际生态构建与资源循环 第五章：目标行星的遥感分析与着陆策略 选择殖民地首要任务是评估其大气成分、地质稳定性及水文特征。本章侧重于光谱分析仪的升级应用，特别是如何通过分析远距离行星表面的吸收线，快速判断其生物圈的潜在毒性或支持能力。着陆部分则重点讲解了气动减速与脉冲反推的联合使用，以适应未知重力场的着陆过程。 第六章：闭合式生命维持系统的故障排除 在远离任何补给线的环境中，生命支持系统（LSS）的冗余设计至关重要。本书提供了针对“水循环纯化系统”和“空气再生单元”的详细故障树分析。例如，如何通过催化剂的现场合成来处理氨氮化合物的积累，以及如何管理微生物群落的失衡。 第七章：非常规能源的开采与转化 传统核聚变反应堆在深空探索中面临燃料补给难题。本章介绍了对系外行星上常见元素的就地资源利用（ISRU）技术。重点阐述了如何利用高效率的“热电转换器”直接将行星内部地热梯度转化为可用电力，以及对氦-3或氘-氚混合物进行现场提纯的流程。 第八章：人造土壤的构建与快速农业 殖民地的食物供给依赖于快速建立自给自足的农业系统。本书详细描述了如何利用采集的硅酸盐矿物、凝结的水蒸气以及微生物菌群，通过物理粉碎和化学活化过程，在数周内生产出适合种植高营养作物的活性基质。 --- 第三部分：深空通讯与信息安全 第九章：量子纠缠通讯的干扰应对 长距离通讯依赖于量子纠缠对（QEP）技术，但这种连接极易受到引力波扰动和背景噪声的干扰。本章提供了“自适应波束整形算法”，用于实时校正信道衰减和信息失真，确保数据的完整性。 第十章：信息编码与防御性协议 面对潜在的敌对文明或环境噪音，信息需要高度的抗干扰和加密能力。本章介绍了“多维编码矩阵”，这是一种将信息嵌入到多个非相关物理载体（如光子偏振、中微子束的相位）中的编码方式，极大地提高了信息截获的难度。 第十一章：数据存储的永恒化方案 如何确保数万年后的文明能够读取当前的记录？本书探讨了超越传统硬盘和光学介质的存储技术，如利用稳定同位素的晶格缺陷进行信息编码，以及“信息休眠舱”的设计，确保关键文明数据在极低能量状态下保持数百万年的可读性。 --- 第四部分：人机交互与认知辅助 第十二章：星际任务的自主决策模型 在通讯延迟动辄数年的情况下，飞船必须具备高级别的自主决策能力。本章描述了一种基于“概率风险评估”（PRA）的AI决策框架，它能根据实时传感器数据，权衡道德困境与生存优先级，独立执行紧急程序。 第十三章：生物反馈与宇航员的神经接口 为了减少操作失误和心理压力，飞船乘员与核心系统之间建立了高度集成的神经接口。本章探讨了如何安全地监测和调节宇航员的皮质醇水平和认知负荷，确保他们在长期幽闭环境下保持最佳的反应速度。 第十四章：自动化维修与机器人的现场适应性 深空维修往往需要机器人完成人类无法承受的辐射或真空环境下的工作。本章详细介绍了模块化维修机器人（MRR）的重新配置能力，即机器人可以利用现场采集的材料，即时打印出所需工具或替换部件的结构骨架。 --- 第五部分：星际生存的伦理与展望 第十五章：第一接触协议的实操指南 如果遭遇地外生命，本书提供了基于风险最小化的接触策略。这套协议强调“观察优先、非侵入、逐步暴露”的原则，并详细列出了针对不同技术水平文明的初步信息交换模型。 第十六章：殖民地的文化重塑与遗忘 当一个殖民地与母星相隔数代，其文化和身份将必然发生演变。本章探讨了如何通过设计性的“记忆锚点”和“文化仪式”，在不强加地球历史的前提下，为新文明奠定稳定的社会基石，避免因身份认同危机而导致的内部分裂。 第十七章：文明的备份与分散风险 真正的星际生存意味着确保人类文明的火种不因任何单一灾难而熄灭。本书提出了“多点同步备份”的概念，即在不同的星系中部署具备自我复制能力的“种子殖民地”，确保物种的长期存续。 第十八章：超越界限的最终目标 本书的最后一章超越了技术细节，探讨了人类为什么要进行如此艰苦的星际扩张。它总结了对未知物理学定律的探索欲望，以及对宇宙终极命运的追问，指出星际航行本身就是人类对熵增定律发起的最后一次、最宏大的挑战。 读者对象： 资深航天工程师、星际殖民项目规划者、高级军事战略家，以及对人类文明未来命运抱有深切关怀的探索者。本书要求读者具备扎实的物理学、工程学和系统论基础。

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这本书最让我感到惊艳的，是它对化学史和现代研究前沿的整合处理。很多化学书在讲授完核心理论后，就戛然而止，让读者感觉化学是一门已经“完成”的学科。但这本书的结尾部分，却像一扇通往未来的窗户，向我们展示了化学家们正在前沿领域攻克的难题。它并没有过多地深入到那些需要研究生级别知识才能理解的超深层细节中去，而是以一种科普和展望的口吻，介绍了诸如“自下而上的材料合成”、“单分子反应监测”以及“绿色化学过程设计”等热点方向。这种设计极大地拓宽了我的视野，让我意识到化学的生命力在于其不断发展和解决现实问题的潜力。它成功地将“学习化学”从一个应试任务，升华为一种对人类未来充满积极想象力的探索活动，这对于保持长期学习的热情至关重要，让我对化学的未来充满了信心与期待。

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这本书的难度梯度设置得极其艺术化，简直是教科书编写艺术的典范。它不像某些教材那样，上来就用最难的概念轰炸读者，导致入门者望而却步；它也不是那种过于浅显，让有一定基础的人感到索然无味。它的节奏感把握得非常好，前几章通过对原子结构和元素周期律的细致梳理，为后续的化学键和分子间作用力打下了坚实的基础。当你感觉自己已经适应了这种节奏时，作者会巧妙地引入一些需要综合运用先前知识才能解决的复杂体系问题，比如过渡金属的配位化学，或是溶液中的酸碱平衡计算。这种“渐进式挑战”的设计，让人在不知不觉中，自己的认知水平就被提升了一个台阶。每次攻克一个章节后，那种知识融会贯通的成就感，远超单纯记忆知识点的满足，它真正培养了一种解决新问题的能力，而不是仅仅解答已知问题的能力。

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这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴，那种深邃的蓝色调，仿佛将人拉入了浩瀚的宇宙星空，让人对未知的化学世界充满了无限的好奇与敬畏。拿到手里，沉甸甸的质感也让人感到安心，仿佛握住了通往真理的钥匙。我尤其喜欢扉页上那段引人深思的引言，寥寥数语，却点出了化学这门学科的精髓所在——它不仅仅是冰冷的公式和反应方程式，更是理解我们周围世界运行规律的底层逻辑。书本的装帧质量无可挑剔，纸张的厚度适中，即便是长时间翻阅，眼睛也不会感到疲劳。内页的排版布局极为考究，文字与图表的间距拿捏得恰到好处，阅读起来流畅自然，不会有任何拥挤感。那些复杂的分子结构图，清晰得如同三维模型一般跃然纸上，即便是初次接触的读者，也能很快抓住其空间构型和电子分布的要点。总的来说，这本书在视觉和触觉上给予读者的体验是极其优秀的，它成功地将一门看似枯燥的学科，包装成了一份值得珍藏的艺术品，极大地提升了学习的愉悦感。

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我必须承认，我对这本书的深入理解，很大程度上得益于其详尽而精妙的“辅料”部分。很多时候，一本好的教材，其价值并不完全体现在主干内容的逻辑性上，而更在于它能否提供足够的“脚手架”来支撑那些薄弱的环节。这本书在这方面做得登峰造极。书的附录部分，不仅仅是简单的公式列表，而是一个小型的问题解决手册。它系统地整理了各种常见计算的陷阱和易错点，并配以详细的步骤解析，仿佛有一个经验丰富的导师随时在身边指点迷津。特别是对于那些需要微积分作为基础的推导过程，作者没有一笔带过，而是提供了两个层级的解释：一个直观的、基于物理图像的描述，另一个则是严谨的数学推导。对于像我这样，数学基础稍弱但又渴望理解本质的读者来说，这种分层教学的设计简直是雪中送炭。它确保了即便是基础薄弱的同学，也能借助直观的理解先行入门，然后再逐步攻克数学的堡垒，真正实现了知识的全面覆盖。

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这本书的行文风格实在是太“接地气”了，完全没有一般教科书那种高高在上、拒人于千里之外的架势。作者显然是深谙“欲抑先扬”的叙事之道，总能在最关键的知识点抛出之前，用一系列贴近生活的实例来铺垫。比如，讲到热力学第二定律时，作者没有直接抛出熵增的概念，而是先描述了一间凌乱的卧室如何自然而然地趋向无序，然后才顺理成章地引申到宏观世界的普遍规律。这种由具体到抽象的递进过程，让原本抽象的概念变得触手可及。我发现，以前那些只能死记硬背的定律和常数，在经过这样的阐释后，似乎在我脑海中“活”了过来，拥有了内在的逻辑支撑。更难能可贵的是，作者在每章末尾都设置了“思想实验”环节，引导读者跳出书本的框架，去思考化学在未来科技，如新能源开发或生物工程中的潜力与伦理困境，这极大地激发了我主动探索的欲望，不再是被动地接受知识灌输。

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