2008年中国天文年历 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学

作者:中国科学院紫金山天文台

出品人:

页数:532

译者:

出版时间:2008-1

价格:240.00元

装帧:

isbn号码:9787030207616

丛书系列:

图书标签:

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好的，这是一份为您准备的图书简介，内容与《2008年中国天文年历》无关，且力求详实自然： 《星际航行：人类对遥远世界的探索与构想》 导言：从神话的星辰到物理的疆域 自古以来，头顶的夜空便是人类想象力的最广阔画布。从早期文明将星辰视为神祇的居所，到伽利略第一次将望远镜指向月球，人类对“远方”的渴望从未停歇。本书并非一部单纯的天文观测手册，而是深入剖析人类如何从仰望星空，一步步发展出穿越星际的理论基础、技术路径，以及随之而来的哲学反思的综合论著。它聚焦于“航行”这一宏伟目标，梳理了从理论物理学的突破到工程学的巨大挑战。 第一部分：理论的基石——撕开时空的幕布 本部分详尽考察了支撑星际探索的理论物理学支柱，特别是爱因斯坦的相对论。我们不再满足于牛顿的绝对时空观，而是进入一个由引力弯曲的时空结构。 一、广义相对论与时空几何： 深入探讨了黎曼几何在描述宇宙结构中的作用。重点分析了度规张量、测地线，以及如何理解引力场本身就是时空弯曲的表现。书中辅以大量图解，解释“时间膨胀”和“长度收缩”效应，这些效应并非科幻想象，而是高速旅行的客观规律。尤其对“曲率驱动”的概念进行了细致的解析，探究了如何利用局部时空扭曲来规避光速限制的理论可能性，例如阿库别瑞引擎（Alcubierre Drive）的数学模型及其对负能量密度的苛刻要求。 二、量子力学与物质的极限： 星际航行所需的能量密度和物质控制精度，要求我们掌握量子层面的精确操控。本章涵盖了量子隧穿效应在推进系统（如零点能理论的初步探讨）中的潜在应用，以及对量子纠缠现象在未来通信中的预研。同时，讨论了极端条件下物质的稳定性和可塑性，例如如何设计能够承受高能辐射和极端温差的结构材料。 三、等离子体物理与聚变能： 任何远距离、高速度的航行都离不开能量。本章将焦点转向可控核聚变，这是目前最有希望提供足够推力的技术路径。详细对比了托卡马克、仿星器等约束方式的优缺点，并分析了氘-氚反应、D-He3反应等不同燃料循环在实际工程中的可行性，特别是对中子辐射控制的挑战进行了深入的论述。 第二部分：工程的挑战——从轨道到深空 理论是蓝图，工程是将蓝图变为现实的血肉。本部分探讨了实现星际旅行所必须克服的现实技术瓶颈。 一、推进系统的演进与未来： 详细比较了化学火箭的能量限制与核热火箭、核脉冲推进（Orion Project的现代复兴）、以及先进的离子推进器和磁帆技术。书中特别用一个章节对比了“慢速但高效”的太阳帆技术与“快速但高耗能”的聚变火箭，并探讨了如何结合使用以优化任务剖面。对“反物质推进”的理论可行性进行了严格的物理评估，重点剖析了反物质的生产、存储和引导的巨大难关。 二、生命支持与辐射防护： 离开了地球磁场的保护，宇宙空间对生命是极端不友好的。本章细致分析了长期深空飞行中对封闭生态系统的要求，包括水循环、空气净化、营养供给的冗余设计。辐射防护是重中之重，讨论了如何利用水、聚乙烯等轻质材料的氢含量进行被动屏蔽，以及主动磁屏蔽技术的设计方案，评估了高能宇宙射线（GCRs）对宇航员神经系统和DNA的长期损伤风险。 三、导航、通信与自主系统： 在数光年之外，实时通信几乎不可能。本章探讨了深空导航（Deep Space Navigation）依赖于脉冲星计时（Pulsar Timing）和自主天文定位系统的必要性。此外，重点介绍了人工智能（AI）在危机决策、故障诊断和自主路径修正中的关键作用，强调了远航飞船必须具备远超当代水平的故障自愈能力。 第三部分：人类的未来——社会、伦理与星际文明 星际航行不仅仅是技术问题，更是关乎人类文明命运的哲学抉择。 一、星际殖民与世代飞船： 如果光速无法超越，人类如何到达比邻星？本章深入研究了“世代飞船”和“冬眠/休眠技术”的社会学和生物学意义。探讨了在一个封闭的、代际传承的微型社会中，如何维持社会结构、文化传承和技术知识的完整性。分析了这些“漂浮的世界”可能出现的政治异化和技术退化风险。 二、搜寻地外文明（SETI）与首次接触协议： 探索了主动发信号（METI）与被动监听的争论。书中收录了对不同文明等级（Kardashev Scale）的探讨，并模拟了在接收到明确信号后，全球范围内的社会、宗教和科学界可能产生的连锁反应。强调了在尚未完全理解宇宙多样性之前，审慎对待“接触”的重要性。 三、人类的演化与后人类主义： 漫长的星际旅程将不可避免地改变人类自身。本章探讨了基因工程在优化宇航员以适应外星环境方面的伦理边界，以及生物学与机械学的深度融合（赛博格化）是否是人类走向星际物种的唯一途径。对“人类”定义本身的哲学探讨贯穿始终。 结语：未尽的旅程 《星际航行》最终旨在激发读者对未来的敬畏与责任感。本书集合了天体物理学、推进工程学、生命科学和伦理学的最新研究成果与前沿猜想，为有志于理解人类如何跨越太阳系藩篱的读者，提供了一幅详尽且脚踏实地的宏伟蓝图。我们所凝视的星光，终将成为我们航行的灯塔。

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