放射性同位素技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:原子能

作者:肖伦

出品人:

页数:345

译者:

出版时间:2005-1

价格:80.00元

装帧:

isbn号码:9787502234881

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 放射性同位素
• 同位素技术
• 核技术
• 放射化学
• 环境科学
• 医学物理
• 工业应用
• 分析化学
• 地球化学
• 生物技术

好的，这是一本名为《星际航行中的引力波探测与时空曲率分析》的图书简介。 星际航行中的引力波探测与时空曲率分析 作者： [此处留空，可由出版社自行填写] 出版社： [此处留空，可由出版社自行填写] 内容简介 《星际航行中的引力波探测与时空曲率分析》是一部深入探讨现代天体物理学、先进工程学以及未来星际探索理论的综合性专著。本书的核心在于，如何将理论物理学的前沿成果转化为实际可行的、用于远距离星际航行任务中的关键技术。在超远距离空间尺度上，传统的电磁波通信和导航手段面临着严重的衰减和延迟问题，因此，利用时空自身的结构——引力波——来进行信息传输、环境感知和路径规划，成为了实现真正意义上星际旅行的必然选择。 本书共分五大部分，涵盖了从基础理论到工程实践的完整脉络，旨在为空间物理学家、深空任务工程师以及高能天体物理研究者提供一套系统、前沿且具有高度可操作性的参考资料。 第一部分：引力场理论在高速运动中的修正与应用 本部分首先回顾了爱因斯坦的广义相对论在弱场和静态条件下的经典表述，随即聚焦于高速度、强加速度环境下引力场的非线性动态效应。我们详细分析了当航行器以接近光速的百分比进行推进时，其自身质量分布对周围时空产生的微小但关键的影响。 重点章节包括： 动态时空度规的数值模拟： 探讨如何利用高阶张量方程组对航行器在变加速过程中的局部时空曲率进行实时建模。这不仅仅是简单的计算，更涉及到对黎曼曲率张量在运动坐标系下的投影与修正。 惯性参考系与非惯性参考系的转换难题： 解决了在引力波引导导航中，如何精确地将探测到的时空形变信号，映射回航行器自身的速度矢量和姿态角。书中引入了基于自适应卡尔曼滤波（Adaptive Kalman Filtering）的度规误差校正算法，极大地提高了导航精度。 普朗克尺度下的量子引力效应猜想： 尽管本书主要基于经典引力理论，但为前瞻性考虑，我们简要讨论了在极高能量密度或极小尺度下，可能出现的引力量子涨落对引力波信号的“噪声”影响，并提出了初步的信号分离模型。 第二部分：高灵敏度引力波探测阵列的设计与集成 星际航行中的引力波探测，其难度远超地球上的实验室实验。航行器本身产生的微小震动、推进系统产生的热噪声，以及来自宇宙背景的随机引力场波动，都对探测器的灵敏度提出了近乎苛刻的要求。本部分聚焦于下一代太空引力波探测器的工程设计。 核心内容包括： 激光干涉仪的抗干扰优化： 详细介绍了多基线、三维布局的激光干涉仪阵列（LISA-Plus的星际版本）的设计原理。重点阐述了如何利用冗余配置和几何拓扑结构，有效抑制来自航天器自身振动模式的耦合噪声。 低温与超导技术在传感器中的应用： 探讨了将超导量子干涉仪（SQUIDs）技术与激光干涉计相结合的可行性，以期将探测灵敏度推向新的极限，使其能够捕捉到更遥远、更弱的天体物理事件产生的引力波。 实时信号预处理与数据压缩： 面对海量、高维的干涉仪数据流，本书提出了一套基于片上系统（SoC）的实时傅里叶变换和奇异值分解（SVD）算法，确保在有限的板载计算资源下，仍能快速识别出具有特定波形特征（如双星合并、超新星爆发）的引力波事件。 第三部分：时空曲率的逆问题求解与环境重建 引力波本质上是时空形变的传递，成功地探测到引力波信号后，下一步是如何从信号特征反演出产生这些波动的源头信息，以及这些信息对航行路径的指导意义。 本部分是本书的理论核心之一： 波形逆向工程： 详细剖析了如何根据探测到的引力波信号的频率变化（啁啾率）、振幅衰减和偏振特性，反推出源星体的质量、自旋、相对距离以及其运动轨迹。书中提供了大量基于数值相对论（Numerical Relativity）预存数据的快速查找表。 局部时空拓扑的重构： 在星际介质的复杂影响下，引力波信号会发生频散和折射。本节提出了一种基于多次反射和散射模型的时空拓扑重构方法，帮助航行器“看到”被星际尘埃和暗物质云遮蔽的真实宇宙结构。 引力波雷达（Gravitational Radar）的概念验证： 提出了一种主动式探测方案：通过高能等离子体推进器或专用重力场发生器，发射人工产生的、具有已知特征的引力波脉冲，随后分析回波信号，从而实现对前方未知天体或障碍物的精确测绘。 第四部分：引力波在星际导航与通信中的集成 引力波不仅是观测工具，更是未来星际通信和导航的基石。本部分重点讨论了如何将引力波探测结果转化为可操作的导航指令。 关键技术包括： 引力场梯度定位系统（GFGS）： 利用至少三个不同位置的探测器对同一引力波源的到达时间差（TDOA）进行测量，构建出三维坐标系，实现厘米级甚至亚毫米级的绝对定位。书中详细推导了如何校正由于仪器漂移和时钟同步误差导致的定位偏差。 时空调制通信（SMC）： 研究利用极高频率的引力波，通过人为地调制源星体的运动状态（如快速振荡），实现信息的编码和传输。与电磁波相比，引力波几乎不受电离层、星际云和带电粒子流的干扰，具有卓越的穿透性和信息保真度。 路径优化与时空阻力计算： 在引力波探测到的引力场异常区域，航行器需要进行路径修正。本章提供了基于拉格朗日乘子法和最优控制理论的实时路径重规划模型，以最小化航行时间和能源消耗。 第五部分：工程挑战与未来展望 最后一部分着眼于当前技术面临的瓶颈以及未来十年的研究方向。 极端环境下的材料科学： 讨论了能够承受高能辐射、剧烈温度变化以及长期空间运行而保持光学和机械稳定性的新型超材料和自修复涂层技术。 计算物理的加速瓶颈： 提出了对现有计算架构的挑战，特别是如何将复杂的数值相对论计算整合到实时嵌入式系统中。量子计算技术在未来引力波反演中的潜在作用被深入探讨。 星际引力波网络构想： 展望了由多个无人探测器或深空基站构成的全球性引力波观测网络，该网络将能够提供实时的、覆盖整个太阳系乃至更远区域的时空动态图景，从而彻底改变人类探索深空的方式。 目标读者： 空间任务规划师、深空探测工程师、理论与应用物理学研究生及研究人员。 本书特色： 理论深度与工程实用性并重，提供了大量第一性原理推导和实际工程参数，是迈向下一代星际航行的必备工具书。

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价格很贵，内容很少，写法很乱，意义很科普——仅以此评论献给中国原子能原建院60周年

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内容不多，但框架有帮助。

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