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出版者:Packt Publishing

作者:Alex Shaw

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:2011-11-1

价格:USD 44.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781849515283

丛书系列:

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《星际航行与虫洞理论：超越光速的物理学前沿》 第一部分：理论基石与引力场操控 本书深入探讨了人类在探索宇宙尺度旅行中面临的物理学极限，并聚焦于当前理论物理学中最具争议和前景的研究方向——如何实现或模拟超光速（FTL）的有效旅行。我们首先回顾了爱因斯坦的狭义相对论在高速运动下的严谨性，明确了在不引入新物理模型的情况下，物质的绝对速度上限是光速“c”。 接着，我们将重点转向广义相对论的弯曲时空概念。第一章“黎曼几何与时空拓扑”详细阐述了如何运用非线性微分几何来描述极端引力场对时空结构的扭曲。我们不仅分析了史瓦西（Schwarzschild）和克尔（Kerr）度规在描述黑洞周围时空几何中的应用，更引入了更复杂的黎曼曲率张量分析，用以预测并模拟宏大质量分布对时空结构产生的微妙影响。本章的数学推导部分，对于精通微分几何和张量分析的读者来说，提供了严谨的论证基础。 第二部分深入探讨了实现FTL旅行的两大核心理论路径：曲速驱动（Warp Drive）与虫洞（Wormholes）。 2.1 曲速场理论的几何构造 曲速驱动的核心在于“收缩前方的空间，膨胀后方的空间”，从而使飞船本身不必在局部空间中超光速运动，而是“搭乘”了时空本身的移动。我们借鉴了米格尔·阿尔库拜瑞（Miguel Alcubierre）提出的度规模型，但着重于修正和优化该模型所要求的负能量密度问题。 本章详细分析了负能量密度的物理现实性。我们从量子场论（QFT）的角度，探讨了卡西米尔效应（Casimir Effect）在生成少量负能量方面的潜在应用，并评估了其在驱动一个宏观尺度飞船所需的能量级别下，是否可行。随后，我们转向了对“阿西莫夫-莫里蒂兹”修正模型的深入研究，该模型试图用可观测的、正能量物质来近似模拟曲速场的几何结构，尽管这通常意味着需要极高的速度或极大的驱动功率。我们对稳定、可控的曲速泡的形成条件进行了详细的数值模拟分析，重点讨论了曲速场“尾迹”对目标星系可能造成的灾难性影响（如高能粒子辐射的积累）。 2.2 虫洞的拓扑学与稳定化难题 虫洞，作为连接遥远时空区域的“捷径”，在理论上是实现即时远距离旅行的终极方案。本书的第三章“可穿越虫洞的构造与维护”是全书的理论高潮之一。 我们首先回顾了爱因斯坦-罗森桥（Einstein-Rosen Bridge）的原始解的局限性——其时间上的不稳定性以及开口的瞬间闭合。随后，我们聚焦于“异物质”（Exotic Matter）在维持虫洞喉部张开中的关键作用。我们不仅仅停留在“需要负能量物质”的层面，而是细致分析了满足“零能量条件”（Null Energy Condition, NEC）的各种替代方案。这包括对超导介质在极端电磁场下的行为预测，以及探讨特定弦论模型中存在的奇异标量场对虫洞稳定性的潜在贡献。 书中专门开辟一节，讨论了“时间机器”的悖论在虫洞理论中的体现。我们运用佩雷斯-霍金（Perez-Hawking）定理，分析了任何试图将虫洞用作时间旅行工具的可能性，并从因果律保护（Chronology Protection Conjecture）的角度，审视了宇宙法则对虫洞结构可能施加的限制。 第三部分：先进推进系统与能量获取 要实现对时空的剧烈操纵，需要突破现有的能量获取和转换技术。第四章“反物质驱动与零点能的理论边界”探讨了超高效率推进系统的前沿研究。 我们详细比较了基于核聚变、反物质湮灭以及理论上的零点能（Zero-Point Energy, ZPE）提取的推进效率。在反物质部分，本书评估了当前的粒子加速器技术在产生和存储克级反物质的可能性，并提出了新型磁约束陷阱的设计思路，以期解决存储密度与安全性的矛盾。 在零点能方面，我们审慎地分析了从量子真空涨落中提取有效功的理论可行性。这部分内容严格基于量子电动力学（QED）的计算框架，探讨了如何利用宏观结构（如超导腔体或定制的纳米结构）来调控真空场的能量密度梯度，从而实现净能量输出。我们强调，目前的理论框架仍处于非常基础的阶段，任何宏观应用都面临巨大的热力学和量子力学限制。 第四部分：导航、通信与相对论效应的规避 即便我们掌握了FTL技术，精确的导航和信息传递仍是巨大的挑战。第五章“时空曲率导航与瞬时通信”关注了实际操作层面的问题。 对于曲速飞船，由于飞船处于一个局部平坦的时空泡内，传统的电磁波导航和星光观测将失效。我们提出了基于“时空惯性系”的导航方案，即通过精确测量飞船周围时空曲率场的微小波动，来确定其在宇宙大尺度结构中的绝对位置，这涉及到对宇宙微波背景（CMB）辐射在通过不同曲率场时产生的极化和多普勒频移的精确建模。 在通信方面，由于经典信号传递仍受光速限制，本书探讨了利用量子纠缠（Quantum Entanglement）进行“瞬时”状态同步的可能性。我们详细分析了“非通信定理”（No-Communication Theorem）的严格性，并探讨了在极端引力场（如黑洞视界附近）环境中，纠缠态特性是否可能被拓扑效应所修改，从而实现超越经典极限的信息传递。 结论与未来展望 本书总结了当前物理学理论在实现星际航行方面的光明前景与严峻挑战。它清晰地表明，真正的超光速旅行，无论是通过扭曲时空还是开辟捷径，都依赖于对负能量物质的掌握，或对量子真空的深度干预。本书旨在为严肃的理论物理研究者、高阶物理学学生以及对外太空探索抱有深刻兴趣的读者，提供一个基于现有最前沿数学和物理学框架构建的详尽蓝图。它不提供任何简化的“科幻式”解答，而是直面物理学定律所划定的边界。

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与其他技术文档相比，这本书在排版和结构上都体现出一种严谨的专业态度。纸张的质感、插图的清晰度，都远超一般技术书籍的水准。更重要的是，它的内容组织逻辑性极强，从最基础的坐标系理解，到复杂的三维变换矩阵，再到最终的帧同步与性能调优，层层递进，没有丝毫的跳跃感。我特别喜欢它在每个关键知识点后附带的“实战陷阱”提示，这些都是作者亲身踩过无数的坑，用最简洁的文字指出了最容易出错的地方，极大地节省了我自己调试的时间。这本书的深度已经超越了简单的“Android开发”范畴，它更像是一本关于“高性能视觉计算”的入门手册，对于那些希望在视觉效果领域深耕，甚至未来考虑进入游戏引擎或AR/VR领域的开发者，它打下的基础是极其牢固且面向未来的。我甚至觉得，如果能将书中的原理和实践结合得当，完全可以作为构建定制化图形框架的蓝图参考。

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坦白说，市面上关于移动端动画的书籍多如牛毛，但大多都停留在适配和基础库的介绍上，对于动画的“艺术性”讨论则付之阙如。这本书却罕见地将技术实现与用户体验设计哲学紧密结合。它不仅告诉你如何让动画动起来，更重要的，它探讨了动画在信息传达、状态切换和用户引导中的情感作用。书中关于“有意义的延迟”和“微交互的魔法”的章节，让我重新审视了自己过去工作中那些被忽略的细节。例如，当一个数据加载完成时，一个恰到好处的、略带弹性的过渡效果，远比一个生硬的“加载完成”提示更能让人感到愉悦和被尊重。我开始意识到，动画是产品和用户之间无声的对话，而这本书，就是教你如何用最精准的“词汇”进行交流。它让我从一个纯粹的实现者，转变为一个更关注用户心流的设计型开发者。

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这本书的封面设计简直是一场视觉的盛宴，那种深邃的蓝色调和流动光影的结合，立刻把我带入了一个充满未来感和技术深度的世界。我原本是带着对“动画”这个概念的粗浅理解来翻开它的，心想无非是些基础的视图变换和简单的过渡效果。然而，翻阅了几页之后，我发现我完全低估了它的深度。作者显然没有满足于教科书式的讲解，而是将动画的底层原理剖析得淋漓尽致。它没有过多纠缠于那些已经被无数博客文章嚼烂的基础API调用，反而深入到了渲染管线和帧率控制的精妙之处。我尤其欣赏它对“流畅性”的执着探讨，比如如何利用硬件加速来避免UI卡顿，以及在处理复杂粒子系统时性能优化的那些“不传之秘”。对于一个渴望从“会用”迈向“精通”的开发者来说，这本书无疑是一份厚重的“内功心法”。它不是一本速成手册，而是一本需要静下心来，反复研读，才能真正体会到其中奥妙的工具书。那些图示和伪代码的编排，逻辑清晰，引导性极强，让人感觉每攻克一个章节，自己的技术栈就向上攀升了一个台阶。

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说实话，我是在一个非常沮丧的时期接触到这本书的。当时我负责的项目中，有一个核心交互的动画效果怎么也做不出预期的那种丝滑和灵动感，感觉总是差了那么一点点“灵魂”。网上搜罗的教程和示例代码，要么版本过时，要么就是简单粗暴地套用现成的库，根本没有解释“为什么”要那样做。而这本书，就像一位经验老到的工匠，耐心地为你拆解每一个机械部件，告诉你螺丝钉应该拧到哪个力度。它对时间插值器的解读，简直是颠覆了我原有的认知。我以前只是简单地调用`EaseInOut`，现在我才明白，背后复杂的数学曲线是如何影响用户感知的，以及在不同场景下，如何精确调制自定义的贝塞尔曲线以达到最佳的视觉反馈。这本书没有给我现成的答案，而是教会了我如何“提问”——如何科学地评估一个动画的好坏，以及如何系统性地调试和优化那些肉眼难以察觉的细微延迟。读完关于物理引擎模拟的那部分，我简直有种醍醐灌顶的感觉，代码不再是僵硬的指令，而变成了对真实世界运动规律的模拟和映射。

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我通常对技术书籍的“理论深度”有些敬而远之，总觉得那些过于抽象的描述会让人望而却步。但《Android 3.0 Animations》在理论与实践之间的平衡把握得极其精准。它用一种近乎“诗意”的语言来阐述复杂的计算机图形学概念，让你在理解高性能渲染背后的艰涩算法时，还能保持阅读的愉悦感。比如，它对视图层级与绘图顺序的讲解，不再是枯燥的列表罗列，而是通过生动的“画家作画”的比喻，让我瞬间理解了Z轴排序和图层叠加的微妙之处。更让我惊喜的是，书中对于如何利用Android系统提供的底层API，实现跨平台、高性能的自定义渲染方案，提供了非常前沿的视角。这不仅仅是关于“如何做”的问题，更是关于“为什么这个方法比那个方法更优越”的深刻见解。对于想要从事底层图形开发或者想深入定制系统级动画的工程师来说，这本书的价值是无法用简单的章节数量来衡量的，它提供的是一种思考框架，一种面向未来的架构视野。

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就喜欢这种专门的书！比那种花一个章节只搞搞科普的强太多！好吧。。看了一下也不是很高深的样子。。。都是基础知识，例子讲得很详细。后面的章节还有SurfaceView，壁纸应用的开发，性能和风格等。

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就喜欢这种专门的书！比那种花一个章节只搞搞科普的强太多！好吧。。看了一下也不是很高深的样子。。。都是基础知识，例子讲得很详细。后面的章节还有SurfaceView，壁纸应用的开发，性能和风格等。

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这本书不错哦，只是有点早，没有后面点新增动画

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就喜欢这种专门的书！比那种花一个章节只搞搞科普的强太多！好吧。。看了一下也不是很高深的样子。。。都是基础知识，例子讲得很详细。后面的章节还有SurfaceView，壁纸应用的开发，性能和风格等。

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这本书不错哦，只是有点早，没有后面点新增动画