Proceedings of the International Conference on Gravitational Waves pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Publishing Company

作者:F. Fidecaro

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1997-06

价格:USD 155.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9789810228545

丛书系列:

图书标签:

• 引力波
• 引力波探测
• 天体物理学
• 宇宙学
• 广义相对论
• 高能物理
• 国际会议
• 学术会议
• 物理学
• 天文学

《星际航道：宇宙深空探索的理论与实践》 内容简介 本书全面深入地探讨了人类探索浩瀚宇宙深空的理论基础、前沿技术以及未来实践的可能性。不同于专注于某一特定物理现象（如引力波）的专著，本书旨在构建一个宏大而系统的图景，涵盖从基础的宇宙学模型到先进的推进系统，再到生命支持与行星际通信等关键领域。 第一部分：宇宙学新视角与时空结构 本部分从当代宇宙学的最新发现出发，勾勒出我们所处宇宙的宏大框架。我们不再仅仅依赖于已建立的理论，而是深入探究暗物质和暗能量的主导地位，以及它们如何塑造宇宙的加速膨胀。书中详细分析了基于普朗克卫星数据和大型巡天项目（如斯隆数字巡天）的最新结果，讨论了标准$Lambda$CDM模型面临的挑战和潜在的修正理论。 特别关注了时空几何的非传统理解。不同于经典广义相对论的宏观描述，我们引入了量子引力理论的初步概念，探讨在普朗克尺度上时空可能表现出的离散性或泡沫状结构。这为理解黑洞奇点和宇宙大爆炸的初始条件提供了新的理论工具。此外，书中对爱因斯坦场方程的数值求解技术进行了详尽的介绍，展示了如何通过超级计算机模拟来探索极端引力场下的物质行为，例如中子星并合的后掠效应（排除对特定波段信号的直接分析）。我们侧重于理解这些极端环境对周围时空结构产生的长期、累积的效应，而非瞬时的动态事件。 第二部分：超光速旅行的理论边界与可行性分析 星际旅行的核心障碍在于光速限制。本章不探讨任何基于已探测到的波动的信号分析，而是聚焦于突破这一限制的纯理论构想。 曲速驱动（Alcubierre Drive）的严格数学分析： 我们详细剖析了驱动度规的数学构造，着重于负能量密度的要求。书中运用先进的能量条件理论，严格论证了实现这种驱动所需的物质属性——例如，零能量条件和弱能量条件的违反程度。讨论了对宏观尺度应用此理论时，可能出现的因果结构破坏问题，以及对宇宙学常数的影响。 虫洞（Wormholes）的拓扑学与稳定性： 虫洞作为连接时空不同区域的捷径，其存在依赖于特定的拓扑结构。本节重点讨论了如何利用拓扑场论的概念来描述和维持虫洞的喉部开口。我们详细分析了维持虫洞开放所需的“奇异物质”的性质，并从量子场论的角度评估了其在真实宇宙中自我维持的概率，侧重于量子效应如何影响喉部的收缩速度。 量子隧穿与宏观尺度效应： 探讨了量子隧穿现象在宏观尺度上能否被放大以实现某种形式的“超空间”跳跃。这部分内容建立在对高维空间（如卡鲁扎-克莱因理论的现代拓展）的几何约束之上，考察了额外维度是否能提供比三维空间更有效的“捷径”。 第三部分：先进推进技术与能源获取 有效的深空探索需要革命性的推进技术，本书深入剖析了当前最前沿但尚未完全实现的物理概念。 反物质推进的挑战： 虽然反物质湮灭被认为是理论上能量密度最高的反应，但本书重点讨论的并非反应本身，而是如何安全、高效地储存和加速微量反物质离子束。详细分析了磁镜约束系统的临界场强要求和冷却技术，以及如何通过非线性磁场梯度来最大化推力效率，同时规避对推进器材料的瞬间烧蚀问题。 定向能量推进（Laser Sail）： 专注于高功率激光束在深空中的聚焦与维持问题。讨论了轨道站或地月系内兆瓦级激光阵列的设计挑战，特别是大气扰动、光束衍射极限以及如何设计出能够承受连续高强度光压的、轻质且具有极高反射率的帆材料。 零点能（Vacuum Energy Extraction）的理论探究： 这是一个高度推测性的领域。本书审慎地评估了卡西米尔效应在宏观能量提取中的潜力，重点是设计能够周期性地改变边界条件以实现净能量输出的动态结构，并分析了这种提取过程对局部真空能密度的长期影响。 第四部分：行星际生态学与星际生存环境 成功的星际任务不仅依赖于飞行器，更依赖于宇航员的长期生存能力。本部分侧重于构建可自我维持的生态系统和应对极端辐射环境的策略。 闭环生命支持系统（CELSS）的优化： 重点研究了如何将生物固氮、光合作用效率和废物循环的耦合度提高到接近100%。分析了在低重力或微重力环境下植物生长模型的修正，以及微生物群落对维持营养平衡的关键作用。 辐射防护与人工磁场生成： 鉴于银河宇宙射线（GCR）和太阳高能粒子（SEP）的致命威胁，本书详细论述了主动式辐射屏蔽的理论。这包括对超导磁体在航天器尺度上实现稳定、高强度磁场的研究，并计算了维持地球磁层效应所需的最小能量输入和结构稳定性要求。 行星际通信的量子纠缠潜力： 探讨了利用量子纠缠作为即时信息传递的理论可能性。虽然这与经典信息论相悖，但书中从量子信息学的角度，审视了纠缠态在远距离传输“状态”而非“信息”的限制，以及如何通过对本地状态的精确测量来间接获取远端信息（在满足特定前置条件的前提下）。 本书是一部面向理论物理学家、空间工程师以及对宇宙未来充满好奇的读者的综合性参考资料，它跨越了经典物理学的边界，为下一代深空探索奠定了坚实的理论基石。

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