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出版者:Oxford University Press, USA

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-03-03

价格:USD 105.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780192620910

丛书系列:

图书标签:

• 超声心动图
• 心脏
• 心血管
• 医学
• 诊断
• 影像学
• 临床
• 心脏病学
• 超声检查
• 病例分析

好的，这是一本名为《行星际旅行的物理学原理》的图书简介。 行星际旅行的物理学原理 内容概述 《行星际旅行的物理学原理》深入探讨了实现星际间航行的复杂科学与工程挑战。本书旨在为读者构建一个全面且严谨的理论框架，用以理解当前技术限制、未来可能的突破方向以及实现地外文明扩张的物理学基础。它不仅仅是一本理论物理学的综述，更是一部连接前沿科学研究与宏大工程设想的桥梁之作。 本书的核心关注点在于如何克服光速限制（或在不违反相对论的前提下最有效地利用现有资源）、如何设计能够应对极端空间环境的推进系统，以及如何保障生命在漫长旅程中的持续性。 第一部分：时空与推进系统的基础物理 本部分首先对我们理解宇宙的当前框架进行了回顾，重点聚焦于狭义相对论和广义相对论在超远距离航行中的直接影响。 第一章：狭义相对论的限制与应用 本章详细分析了爱因斯坦的狭义相对论如何构成了所有已知推进手段的硬性物理壁垒。我们将深入研究洛伦兹变换，特别是时间膨胀效应（Time Dilation）。对于涉及显著亚光速（如 $0.1c$ 至 $0.9c$）的星际任务，时间膨胀不再是理论上的抽象概念，而是关乎任务规划和宇航员生理学存续的关键参数。 讨论将包括： 能量需求计算： 分析将宏大质量物体加速到相对论速度所需的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦方程组和质能方程 ($E=mc^2$) 的实际应用。计算表明，传统化学燃料或核裂变能的效率远远不足以支持星际载人任务。 相对论性质量与动量： 探讨速度接近光速时，惯性质量的增加对推进系统推力的持续要求所带来的挑战。 第二章：广义相对论与曲率驱动的可能性 转向广义相对论，本章考察了引力如何弯曲时空结构，并探讨了利用这种弯曲性以规避光速限制的理论模型，即“曲率驱动”（Warp Drive）的概念。 阿尔库贝尔（Alcubierre）度规的数学结构： 对阿尔库贝尔提出的度规进行严格的数学推导和分析，展示理论上如何通过在飞船周围制造“正能量气泡”和“负能量区域”来缩短有效距离。 负能量密度问题（Exotic Matter）： 深入探讨实现曲率驱动所要求的负能量密度物质（或等效的量子场效应，如卡西米尔效应）的物理本质、可行性，以及现有理论对其实际可获取性的悲观预测。 驱动的控制与导航： 即使能产生曲率泡，如何精确控制气泡的形状、方向和终止，以确保飞船能准确到达目标恒星系统，是本章的另一重点。 第三章：超越经典推进——聚变、反物质与光帆 本部分着眼于现有或近期可预见的高能推进技术，分析它们在星际尺度上的优缺点。 核聚变推进（Fusion Propulsion）： 对惯性约束聚变（ICF）和磁约束聚变（MCF）反应堆在提供高比冲（Specific Impulse）方面的潜力进行评估。重点分析了磁约束聚变火箭（如使用氘-氦-3燃料）在持续加速和减速阶段的工程难题，尤其是在长时间高能输出下的反应堆维护。 反物质湮灭引擎： 这是理论上能量效率最高的化学/核反应。本章将详述如何高效、安全地生产、储存和引导反物质粒子束，以达到数个百分度的光速。讨论包括磁阱设计、粒子束聚焦的难度，以及湮灭产物（高能伽马射线）对飞船结构的屏蔽要求。 激光/微波驱动光帆： 分析利用巨型地面或轨道激光阵列推动超轻型反射帆（如石墨烯或介电材料）的可能性。重点在于帆的耐久性、大阵列的能源供应，以及在数光年距离上保持光束聚焦的瞄准精度。 第二部分：星际环境与载人系统工程 星际空间并非真空。本部分侧重于解决飞船在数十年乃至数百年航行中必须应对的物理和生物挑战。 第四章：宇宙射线与星际介质的侵蚀 在 $0.2c$ 以上的速度下，前方星际介质（主要是氢原子和微尘）的相对论效应使其对飞船构成了极具破坏性的轰击。 相对论性碰撞的动能： 计算一个质子以 $0.5c$ 撞击飞船时的能量释放，其效果等同于高能粒子加速器中的实验。 主动与被动屏蔽技术： 评估厚重物质屏蔽（被动）的质量惩罚，并深入研究磁场偏转器（主动屏蔽）的设计原理，包括等离子体鞘层的形成和维持。 物质/尘埃吸积（Accretion）： 讨论在超高速航行中，即使是微小的尘埃颗粒也可能造成灾难性的穿透损伤，并探讨清除或吸收前方介质的“清除器”技术（如电动力学清除场）。 第五章：长期封闭生态系统的热力学与稳定性 对于需要数代人完成的星际任务，飞船内部必须是一个高度自洽的生态系统。本章从物理化学和热力学的角度分析生命支持系统的可持续性。 物质循环的闭合度： 分析氧气、水和营养物质在数十年间保持 $99.999%$ 闭合度的难度。探讨如何应对微量有毒副产物（如甲烷、挥发性有机化合物）的累积。 能量平衡与热耗散： 探讨推进系统、生命支持系统和计算核心所产生的巨量废热如何在深空环境中有效散发。分析巨大的散热表面积要求，以及它们对飞船的整体质量和被动防御能力造成的影响。 第六章：导航、通讯与时间管理 在数十光年尺度上，经典的时间和空间测量方法失效，通讯延迟成为信息处理的根本限制。 星图测绘与星际惯性导航： 探讨如何利用脉冲星（Pulsars）作为宇宙中的固定信标，实现飞船相对于银河系坐标系的绝对定位。分析相对论性效应（如光行差）对导航精度的影响。 超远距离通讯的物理限制： 分析信息熵和信噪比（SNR）在光年尺度上的衰减。讨论实现高效通讯所需的相干激光阵列或量子纠缠通信（如果理论允许）。 世代飞船的时间同步问题： 对于漫长任务，如何确保不同代际的乘员在理解任务目标和历史记录上保持时间上的一致性，以及如何在缺乏外部实时参照的情况下进行系统的时间校准。 结论：工程学的极限与哲学的跨越 本书最后一部分总结了实现行星际旅行所需的物理学突破，强调这些突破往往需要我们对物质、能量和时空本身产生根本性的新认识。它不是对科幻的简单描述，而是对未来百年的物理学研究方向的审慎评估，为有志于探索宇宙边界的工程师和科学家提供一个清晰、基于现有知识的路线图。

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从整体的阅读体验来看，这本书给我带来的是一种充实而满足的感觉，仿佛完成了一次高质量的专业“巡礼”。它没有采用时下流行的那种花哨的、碎片化的叙事方式，而是坚持了一种扎实、严谨的学术风格，这对于需要建立系统性知识体系的读者来说，是最大的福音。我注意到，即便是对于一些已经被广泛接受的理论，作者也依然会提供不同的学术观点和历史演变，这使得读者在掌握当前标准的同时，也能理解该领域是如何一步步发展到今天的。这种对知识历史的尊重和梳理，让这本书的厚度不仅仅体现在页数上，更体现在知识的沉淀感上。它不是一本“速成手册”，它更像是一部需要沉下心来，慢慢品味的学术巨著。每一次重读，都会有新的发现，就像在老房子里翻出了一件被遗忘的珍贵器具，带来一丝惊喜和对原主人智慧的敬意。总而言之，它是一部经得起时间考验的、具有深远参考价值的重量级作品。

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我是一个追求效率的学习者，时间成本对我来说至关重要。因此，我对工具书的检索效率有着近乎苛刻的要求。这本书在这方面做得非常出色。索引部分的构建简直是艺术品，它不像有些书那样只是简单地按字母排序，而是根据不同的临床场景和解剖学结构进行了多维度的交叉索引，让我能够以最快的速度定位到我需要的特定信息点。举个例子，如果我想查找关于“室间隔运动异常”的所有相关讨论，无论是从病理生理学、超声探头放置角度，还是从血流动力学影响等多个维度，都能迅速地在书中找到对应的章节或图表，并且它们之间还有明确的相互引用链接。这种结构化的知识组织方式，极大地提高了我的学习和查阅效率。对于那些需要在高压临床环境中快速做出决策的专业人士来说，这种设计上的优化，其价值甚至超过了新增几页内容本身。它体现了作者对目标读者工作流的深刻理解，这在学术著作中是相当难能可贵的品质。

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拿到这本书时，说实话，我有点担心它会不会又是一本堆砌概念、缺乏实际操作指导的“学术砖头”。毕竟我们这个行业，理论和实践的鸿沟常常令人头疼。然而，这本书在处理临床案例和技术细节方面，展现出了惊人的细致入微。它不仅仅告诉你“是什么”，更深入地探讨了“为什么会这样”以及“我们该怎么做”。比如，在描述某种特定病理生理变化时，作者会同时附上不同设备在采集数据时可能出现的伪影和如何甄别它们的方法，这种“预判读者困难”的设计思维，实在是太贴心了。我花了整整一个下午的时间，仔细研究了其中关于心肌运动分析的章节，那些公式推导和参数解读，简直是教科书级别的典范——严谨、准确，且易于转化应用。我甚至开始想象，如果我是一名需要考取高阶认证的年轻医生，手边有这样一本工具书该有多幸运。它不是那种读完就束之高阁的书，它更像是一个可以随时翻开、查找、甚至在遇到疑难病例时用来校准思路的“实时参谋”。它成功地将晦涩的波形分析，转化成了一套清晰可循的诊断流程图，这一点，在我看来，是任何一本优秀教材的最高标准。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调配上银色的字体，散发着一种专业又不失优雅的气质。我一开始是被这个外观吸引的，毕竟在众多医学书籍中，能做到视觉上如此引人注目的并不多见。翻开第一页，那种纸张的质感就很舒服，印刷的清晰度也无可挑剔，每一张插图和图表都处理得极为精细。我当时抱着极高的期望，希望它能带给我一些全新的视角或者更深入的理解。阅读过程中，我发现作者在章节安排上颇具匠心，逻辑过渡非常自然，即便是面对那些相对晦涩的理论知识点，也能通过巧妙的叙述方式，让读者的大脑能够轻松地进行信息整合。特别是在一些关键概念的阐述上，作者似乎总能找到那个“刚刚好”的比喻或类比，让复杂的生理过程变得像在看一部生动的纪录片。当然，作为一本专业书籍，它的深度毋庸置疑，但它并没有因此而变得高高在上，反而更像是一位经验丰富、和蔼可亲的导师，耐心地引导你一步步探索这个复杂而迷人的领域。我尤其欣赏它在基础理论和临床实践之间的平衡把握，让你既能扎稳根基，又能随时准备应对实际工作中的挑战。这本书的排版也很人性化，大量的留白让长时间阅读也不容易感到视觉疲劳。

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这本书的装帧和内容质量，无疑是顶级的，但真正让我感到惊喜的是它对“人文关怀”的体现。医学研究往往倾向于冰冷的数据和精确的指标，但这本书在介绍一些罕见病或复杂心律失常时，总会不经意地流露出对患者病程和生活质量的关注。它不仅仅是机械地教你如何“看图”，更是在引导你如何“理解生命体”的复杂运作。我特别喜欢作者在引言和结语中，穿插的一些短小精悍的医学哲思，虽然篇幅不大，但恰到好处地提醒我们，技术是为人服务的，我们最终的目标是减轻痛苦。这种潜移默化的教育方式，比那种生硬的道德说教要有效得多。此外，书中的参考文献引用也非常扎实，看得出作者在撰写过程中做了大量的文献梳理工作，这为书中的每一个论断都提供了坚实的学术支撑，让人读起来心里特别踏实，没有丝毫的“空中楼阁”感。它让我觉得，这是一位真正热爱这个领域，并且愿意把自己毕生所学，以最负责任的态度传承下去的学者所著。

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