Canonical Problems in Scattering and Potential Theory Part II pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Vinogradov, S. S.; Vinogradov, Sergey S.; Smith, P. D.

出品人:

页数:520

译者:

出版时间:

价格:580.00元

装帧:

isbn号码:9781584881636

丛书系列:

图书标签:

Scattering Theory
Potential Theory
Partial Differential Equations
Mathematical Physics
Harmonic Analysis
Integral Equations
Functional Analysis
Boundary Value Problems
Asymptotic Analysis
Mathematical Analysis

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具体描述

好的，这是一份关于一本虚构的、与您提供的书名完全不相关的书籍的详细介绍。 --- 《星际航行的物理学：从经典力学到广义相对论的视角》作者：艾尔莎·范德比尔特（Elsa Vanderbilt）出版社：寰宇科学出版社（Cosmic Horizon Press）页数：约 650 页定价： 98.00 美元 ISBN： 978-1-56789-012-3 --- 书籍简介《星际航行的物理学：从经典力学到广义相对论的视角》是一部全面而深入的著作，旨在为物理学家、天体物理学家、航空航天工程师以及所有对星际旅行的理论基础感兴趣的读者提供一个坚实的框架。本书的核心目标是解析在宏大尺度上实现人造天体高效、安全穿越宇宙空间所必需的物理学原理，并批判性地评估当前技术与理论前沿之间的差距。本书结构严谨，内容覆盖了从牛顿经典框架到爱因斯坦时空弯曲理论的演进，旨在为读者构建一个关于运动、能量和时空本质的统一认知。作者艾尔莎·范德比尔特教授，以其在经典力学和高能物理学领域的深厚造诣，清晰地梳理了这些复杂概念，使之易于理解，又不失其物理上的严谨性。第一部分：经典力学基础与近地轨道动力学第一部分奠定了星际任务的基础：经典的开普勒轨道理论和轨道修正。本部分详细考察了双体问题在牛顿引力场下的精确解，重点讨论了轨道要素（如偏心率、半长轴）的物理意义及其在任务规划中的应用。作者并未止步于理论推导，而是深入探讨了霍曼转移轨道（Hohmann Transfer Orbit）的效率与局限性，并引入了比奥-萨瓦尔法（Bio-Savart）定律在推导非均匀引力场中物体运动轨迹时的实用技巧。此外，本部分花费了大量篇幅讨论了轨道摄动（Orbital Perturbations）。读者将学习到如何量化和预测非中心引力效应（如地球扁率）、太阳光压以及微小流星体撞击对航天器长时间稳定飞行的影响。作者提供了一系列数值方法，用于解决实际任务中复杂的卡尔泰斯问题（Cartesius Problem）的变种。第二部分：跨越行星际空间的推进系统在星际旅行的语境下，化学火箭的局限性显而易见。第二部分的核心在于探讨下一代推进技术的物理学原理。范德比尔特教授系统地回顾了霍尔效应推进器（Hall Thrusters）和离子推进系统（Ion Propulsion Systems）的工作机制。她详细分析了这些低推力、高比冲系统的特征方程，并使用推力效率图谱来比较不同电离气体的性能差异。更具前瞻性的是，本书对核热推进（Nuclear Thermal Propulsion, NTP）和核脉冲推进（Orion Drive）的理论可行性进行了深入探讨。在NTP部分，作者着重分析了高温材料在反应堆核心的热负荷管理问题，并计算了特定燃料（如液态氢）在理想推力下的理论比冲极限。对于核脉冲推进，本书从动量交换的角度出发，构建了推进效率的量化模型，同时详细讨论了结构完整性在承受周期性爆炸冲击时的工程挑战。第三部分：相对论效应与超光速理论的边界本书的精髓部分——第三部分——将读者的视野提升至广义相对论的范畴，这是实现真正星际旅行的物理学基石。作者首先回顾了狭义相对论中关于洛伦兹变换在高速运动中的影响，特别关注了宇航员在接近光速时感受到的时间膨胀和长度收缩效应，并探讨了其在生命支持系统设计中的实际意义。随后，本书转向了最具争议和最吸引人的领域：曲速驱动（Warp Drive）的理论模型。作者对米格尔·阿库别瑞（Miguel Alcubierre）度规进行了细致的数学分析，推导了维持“曲速泡”所需的负能量密度（或更精确地说是奇异物质）的物理学要求。范德比尔特教授清晰地界定了当前物理学对“负质量”或“负能量”的理解范围，并解释了卡西米尔效应在提供微小负能量密度方面的潜力与限制。此外，本书还审视了虫洞（Wormholes）的理论结构，从爱因斯坦-罗森桥的初始概念出发，探讨了稳定和可穿越的虫洞（即需要“戒严物质”来维持喉部张开的结构）所需的能量条件。作者特别关注了普罗斯佩罗-桑切斯（Prospero-Sanchez）对量子引力场中虫洞拓扑稳定性的最新理论贡献。第四部分：星际任务的导航与星际介质影响最后一部分回到了实际操作层面，但依然植根于高级物理学。本书分析了在数光年尺度的导航所面临的挑战。作者探讨了如何利用脉冲星计时阵列（Pulsar Timing Arrays）作为高精度宇宙参照系进行深空三角定位，并提出了应对星际介质（Interstellar Medium, ISM）影响的新方法。在ISM部分，作者评估了高能宇宙射线和星际尘埃粒子对航天器材料的辐照损伤模型，并探讨了利用强磁场偏转带电粒子的磁帆（Magsails）技术的物理可行性。这些模型将电动力学与材料科学紧密结合，为未来的星际探测任务提供了关键的工程参考数据。总结《星际航行的物理学》不仅仅是一本教科书，它是一份雄心勃勃的蓝图，它勇敢地面对了人类探索宇宙的终极物理学障碍。范德比尔特教授的叙述风格清晰、逻辑严密，通过严谨的数学推导和对前沿理论的审慎评估，为读者提供了一个全面而富有洞察力的视角，理解我们如何在现有物理定律的框架内，迈向真正的星际时代。本书是任何严肃的理论物理学家和航天研究者书架上不可或缺的一部里程碑式著作。