Roger Penrose

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出版者:Oxford University Press, USA
作者:Roger Penrose
出品人:
页数:846
译者:
出版时间:2010-2
价格:USD 260.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780199219360
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 数学
  • 哲学
  • Physics
  • 物理学
  • 数学
  • 宇宙学
  • 黑洞
  • 相对论
  • 量子力学
  • 认知科学
  • 意识
  • 科学哲学
  • Penrose
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具体描述

Professor Sir Roger Penrose's work, spanning fifty years of science, with over five thousand pages and more than three hundred papers, has been collected together for the first time and arranged chronologically over six volumes, each with an introduction from the author. Where relevant, individual papers also come with specific introductions or notes. The first volume covers the beginnings of a career that is ground-breaking from the outset. Inspired by courses given by Dirac and Bondi, much of the early published work involves linking general relativity with tensor systems. Among his early works is the seminal 1955 paper, 'A Generalized Inverse for Matrices', his previously unpublished PhD and St John's College Fellowship theses, and from 1967, his Adam's Prize-winning essay on the structure of space-time. Add to this his 1965 paper, 'Gravitational collapse and space-time singularities', and the 1967 paper that introduced a remarkable new theory, 'Twistor algebra', and this becomes a truly stellar procession of works on mathematics and cosmology.

好的,这里是根据您的要求,为您构思的、不涉及罗杰·彭罗斯著作内容的图书简介: 《星际航行:穿越黑洞边缘的理论与实践》 内容简介 本书深入探讨了人类文明在迈向星际旅行的漫长征程中,所面临的物理学、工程学、生物学以及社会学层面的挑战与前沿进展。我们不再仅仅仰望星空,而是开始规划如何跨越那些曾经被视为不可逾越的巨大鸿沟。 第一部分:超越光速的悖论与现实 在星际尺度上,时间与空间的相对论效应不再是抽象的数学公式,而是关乎任务成败的硬性限制。本部分首先回顾了经典物理学对超光速运动的界定,并着重分析了曲速驱动(Warp Drive)理论的最新发展。我们详细梳理了阿库别瑞(Alcubierre)度规的修正模型,探讨了负能量密度需求的可行性以及对时空结构的潜在影响。重点章节将聚焦于“微型虫洞的生成与稳定”这一前沿课题,分析了利用高能等离子体和奇异物质来操纵局部时空几何的可能性,即使这些理论目前仍处于理论物理学的最前沿。 此外,我们还探讨了时间膨胀(Time Dilation)效应在长期星际任务中的应用与伦理困境。如果一次往返木星需要数年地球时间,那么对于宇航员而言,这将是怎样的生命体验?我们引入了“代际飞船”的概念,讨论了船上社会结构的演变、文化传承的机制,以及如何维持人类物种的连续性。 第二部分:生命维持与封闭生态系统 星际旅行的本质是一场与地球生态系统彻底隔离的生存挑战。本卷详尽剖析了闭合生态生命支持系统(CELSS)的最新进展。从微生物群落对空气和水循环的精确调控,到高级光合作用单元对食物的稳定供给,我们全面审视了如何在有限空间内模拟地球生物圈的复杂平衡。 特别关注的是仿生学与人工智能在生命维持中的融合。探讨了如何利用先进的生物传感器实时监测宇航员的生理与心理状态,以及AI在预测系统故障、优化资源分配方面的关键作用。书中包含了对“再生医学”在深空环境下应用的深度研究,包括使用3D生物打印技术在旅途中修复损伤组织的可能性。我们甚至想象了在完全陌生的恒星系中,如何利用当地资源进行“就地资源利用”(ISRU)以补充消耗的物资,例如从彗星冰层中提取水和燃料。 第三部分:深空导航与通讯的物理学疆界 遥远的距离对信息传输构成了严峻的考验。本部分深入研究了量子纠缠通信(Quantum Entanglement Communication)在理论上是否能实现超光速信息传递,并解释了当前技术限制,例如“无通信定理”的不可逾越性。我们将重点放在了如何最大化传统电磁波和激光通信的效率,包括利用引力透镜效应来增强信号接收。 在导航方面,传统的基于太阳系内天体的定位方法已失效。本书介绍了一种基于脉冲星计时阵列(Pulsar Timing Array, PTA)的新型宇宙坐标系。通过精确测量多个脉冲星的周期性信号,飞船可以建立一个高度精确的、独立于任何参考系的时空锚点。我们详细阐述了如何利用微弱的引力波信号作为辅助导航,为穿越未知星云和暗物质密集区的飞行提供实时修正。 第四部分:星际社会与伦理学前沿 星际任务不仅是工程上的壮举,更是对人类社会结构与道德观念的终极考验。当飞船上的成员与地球的文化、历史产生数代人的隔阂时,新的社会契约如何形成?本书探讨了“星际宪法”的必要性,以及如何在一个封闭、高压力的环境中,避免社会分化和心理崩溃。 我们审视了“第一次接触”的伦理框架。如果人类遭遇了智慧生命,接触的原则是什么?是和平共处、隔离观察,还是基于生存优先的保守策略?书中引用了最新的社会心理学模型,模拟了在极端孤立环境中,领导力、冲突解决机制以及文化身份认同的动态变化。 结论:人类的命运与“大过滤器” 最后,本书将视角拉回到费米悖论(Fermi Paradox)的核心问题:为什么我们没有在宇宙中发现其他文明?我们讨论了“大过滤器”(Great Filter)理论的各种可能位置,并试图论证,星际旅行的实现,本身或许就是人类跨越某个关键“过滤器”的标志。本书以对人类未来命运的深刻反思作结,旨在激发新一代的科学家、工程师和思想家,以更宏大的视角去规划我们物种在宇宙中的下一个篇章。 目标读者: 对天体物理学、空间探索、先进工程学以及未来学感兴趣的读者。 关键词: 星际航行、曲速理论、闭合生态系统、量子通信、费米悖论、深空导航。

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