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頁數:249

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出版時間:2006-8

價格:26.00元

裝幀:

isbn號碼:9787534934612

叢書系列:

圖書標籤:

• 機械製圖
• 工程製圖
• 機械工程
• 圖學
• CAD
• 繪圖
• 技術圖紙
• 機械設計
• 工業設計
• 製圖標準

好的，這是一本名為《星際航行基礎》的圖書簡介，旨在全麵介紹宇宙旅行的理論、技術與實踐，完全不涉及機械製圖內容： --- 《星際航行基礎：從理論到躍遷的漫長旅程》圖書簡介 導言：群星的召喚 自人類仰望夜空之初，對未知疆域的渴望便如同血液中流淌的引力，驅動著我們不斷嚮外探索。然而，從地球的搖籃到廣袤的銀河，這不僅僅是距離的跨越，更是對物理學、工程學、生物學乃至哲學的一次徹底革新。《星際航行基礎》正是一部為所有渴望超越太陽係桎梏的探險傢、理論傢和工程師準備的綜閤性指南。本書並非聚焦於單一的技術突破，而是構建瞭一個完整的知識體係，闡述瞭我們如何從理論上理解宇宙的結構，再到工程實踐中實現跨越光年的旅程。 本書的結構設計旨在循序漸進，從最基礎的宇宙學模型開始，逐步深入到驅動星艦的核心技術，並最終探討星際社會學與長期生存策略。 --- 第一部分：宇宙的地圖與尺度（The Cosmic Cartography） 理解我們所處的環境，是邁嚮星辰的第一步。 本部分徹底拋棄瞭牛頓時代對時空的局限性理解，轉而深入研究愛因斯坦的相對論框架，並探討瞭其在超光速旅行理論中的應用和挑戰。 第一章：時空幾何與廣義相對論的再審視 本章詳細解析瞭彎麯時空的概念，以及引力如何影響光綫和物質的路徑。我們重點探討瞭弗裏德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾剋度規（FLRW度規）在描述宇宙膨脹中的關鍵作用，並運用現代宇宙學觀測數據（如CMB圖譜和Ia型超新星數據）來校準我們對宇宙年齡和物質密度的認知。 第二章：超距探測與深空導航 在缺乏地麵參照物的太空中，導航係統必須依賴於自身的“星圖”。本章詳細介紹瞭脈衝星導航係統（Pulsar Navigation Systems, PNS）的原理與實現。我們將探討如何利用毫秒脈衝星作為宇宙尺度的“燈塔”，通過分析其周期變化和多普勒頻移，實現亞光速飛船的實時三維定位與姿態修正。此外，還涵蓋瞭引力透鏡效應在遠距離目標確認中的應用。 第三章：宇宙背景的噪音與信號 成功的星際旅行要求對宇宙背景輻射有精確的理解。本章分析瞭宇宙微波背景（CMB）的性質，以及如何將其視為導航和時間同步的基準。同時，我們也討論瞭來自活動星係核（AGN）和伽馬射綫暴（GRB）的極端能量事件對深空通訊和飛船能源係統的潛在乾擾及防護策略。 --- 第二部分：超越光速的物理學與工程（Propulsion Beyond Light Speed） 實現星際航行，核心在於對“不可能”的重新定義。 這是本書最核心的部分，全麵梳理瞭當前理論物理學框架下所有可行的、或具有潛在可能性的超光速推進概念。 第四章：麯速驅動的理論基礎與能量需求 本章詳述瞭阿庫彆瑞度規（Alcubierre Metric）的數學基礎，解釋瞭“負能量密度”區域如何形成一個氣泡，使飛船本身不違反局部光速限製，而空間本身卻被壓縮和膨脹。我們深入剖析瞭實現穩定麯速泡所需的奇異物質（Exotic Matter）的量子場論描述，並評估瞭當前理論模型下驅動一艘標準質量星艦所需的巨大負能量預算，以及如何通過優化麯率幾何來降低這一門檻。 第五章：蟲洞的拓撲學與生成挑戰 不同於麯速驅動對時空局部變形，蟲洞（Wormholes）提供瞭一種捷徑。本章從拓撲學角度解析瞭愛因斯坦-羅森橋的結構，並著重討論瞭洛倫茲蟲洞的穩定性問題。我們詳細分析瞭保持蟲洞“喉部”開放所需的斥力機製，以及如何應對由物質/能量穿越引起的反饋迴路不穩定性。 第六章：零點能與真空零點場理論 在所有可接觸的能源中，零點能（Zero-Point Energy, ZPE）被視為星際能源的終極目標。本章迴顧瞭卡西米爾效應的實驗證據，並探討瞭如何設計高效的量子振蕩器來提取和控製真空中的能量漲落。我們還討論瞭如何將ZPE作為麯速驅動的輔助能源，以維持其能量輸入平衡。 第七章：反物質反應堆與聚變推進的極限 作為光速以下航行的可靠支柱，本章迴歸到成熟的推進技術。詳細分析瞭反物質湮滅反應堆的效率瓶頸，特彆是高效的反物質儲存（如磁阱設計）和反應堆的輻射屏蔽。同時，對先進的慣性約束聚變（ICF）和磁約束聚變（MCF）在提供長周期、高推重比的亞光速巡航動力方麵的應用進行瞭深度技術評估。 --- 第三部分：星際生存與長期載人任務（Interstellar Habitat and Longevity） 航行本身是暫時的，生存纔是永恒的挑戰。 星際飛船不再是單純的交通工具，而是封閉的、代際相傳的生態係統。 第八章：生物圈的自洽性與生態工程 長時間的星際任務要求飛船內部的生命支持係統達到近乎完美的閉環。本章專注於再生式生命支持係統（Regenerative Life Support Systems, RLSS）的設計，包括微生物群落管理、氣體製備的最小化外部依賴性，以及多物種食物鏈的構建與維護。我們詳細探討瞭“人造土壤”的營養循環模型，以及應對突發性生態失衡的冗餘恢復協議。 第九章：人為誘導的生命延展與休眠技術 長達數百年甚至數韆年的航行，對人類的生理和心理提齣瞭嚴峻考驗。本章深入研究瞭生物停滯（Biostasis）技術，從冷凍保護劑的改進到基於亞分子層修復的深度冷凍。同時，也探討瞭通過基因編輯和代謝速率調控實現的長壽乾預（Longevity Intervention）方案，以確保乘員在抵達目標星係時仍具備工作能力和認知完整性。 第十章：社會結構、文化演變與世代船倫理 當一代人齣生在飛船上，他們的身份認同將如何構建？本章側重於星際社會學。我們分析瞭封閉、高壓環境對決策結構的影響，探討瞭“船上憲法”的動態演變過程，以及在世代船中，如何平衡專業知識的傳承與社會穩定性的維持。本書提齣瞭“目標導航理論”，用以指導長期任務中，文化與科學目標的統一性。 --- 結論：抵達與新的開始 《星際航行基礎》旨在成為通往群星的藍圖。它不僅提供瞭驅動引擎的物理原理，更提供瞭維持人類文明在漫長旅途中不緻消亡的智慧。當我們最終突破太陽係的引力場，麵對著一個全新的星光，這部書所匯集的知識，將是確保我們能夠以文明的身份抵達，而非僅僅是一堆漂浮的殘骸的關鍵。 本書適閤所有對現代物理學、未來工程學、深空探索倫理學感興趣的讀者。 ---

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