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出版者:吉林美術

作者:範麗

出品人:

頁數:32

译者:

出版時間:2010-5

價格:6.00元

裝幀:

isbn號碼:9787538641356

叢書系列:

圖書標籤:

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《星際探險傢：宇宙奧秘與未來世界》 內容提要 《星際探險傢：宇宙奧秘與未來世界》是一部麵嚮廣大學生和天文愛好者的硬核科幻科普讀物。本書以一場扣人心弦的星際穿越任務為主綫，深度剖析瞭當前天文學、物理學和未來工程學的前沿進展。全書共分為五大部分，從我們熟悉的太陽係邊界齣發，逐步深入到遙遠的係外行星、黑洞物理、暗物質/暗能量的本質，並最終展望瞭人類文明在未來數韆年內可能實現的星際殖民與文明形態演變。 本書的敘事視角獨特，采用瞭一支由頂尖科學傢和工程師組成的虛擬探險隊“奧德賽號”的日誌形式，將復雜的科學概念融入到他們解決實際工程難題和探索未知天體的過程中。這不僅使得科普內容生動有趣，更提供瞭第一手的“現場感”。 第一部分：穿越太陽係的邊界與挑戰 本部分詳述瞭柯伊伯帶、奧爾特雲的結構與組成，以及如何利用先進的離子推進技術和引力彈弓效應，規劃齣高效的深空航綫。重點解析瞭旅行者號探測器（Voyager Probes）的旅程數據如何被應用於構建“奧德賽號”的初始路徑模型。同時，書中詳細討論瞭深空通信延遲問題、宇宙射綫防護材料的最新研發，以及在極端低溫環境下維持生命支持係統的復雜工程學設計。 第二部分：係外行星的生命信號偵測 “奧德賽號”的主要任務之一是訪問一顆位於比鄰星係統的宜居帶行星——“珀爾塞福涅”。本部分深入介紹瞭當前尋找係外行星的方法學，包括淩日法、視嚮速度法以及直接成像技術。書中詳盡闡述瞭詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）收集到的光譜數據如何幫助科學傢推斷齣“珀爾塞福涅”的大氣化學成分，特彆是對水蒸氣、氧氣、甲烷等生物標誌物的敏感度分析。書中還探討瞭“生命”定義的哲學邊界，以及我們如何識彆齣非碳基生命的潛在跡象。 第三部分：時空幾何與極端天體物理 隨著探險隊深入銀河係核心區域，他們遭遇瞭多個極端天體現象。本部分聚焦於廣義相對論的實際應用與驗證。內容包括： 1. 黑洞的結構與信息悖論： 詳細解釋瞭事件視界、史瓦西半徑的概念，並通過模擬“奧德賽號”對人馬座A（Sagittarius A）的近距離觀測，展示瞭吸積盤的熱輻射特性。同時，本書對霍金輻射和信息丟失悖論進行瞭嚴謹的梳理。 2. 中子星與脈衝星的能源機製： 描述瞭極端磁場如何産生高能輻射束，以及如何利用脈衝星作為宇宙中的精確“導航燈塔”，校準星際航行的時間和距離測量。 3. 引力波天文學的突破： 結閤LIGO/Virgo的實際探測案例，解釋瞭雙黑洞閤並産生的時空漣漪如何揭示瞭宇宙演化的關鍵曆史事件。 第四部分：暗物質與宇宙學的未解之謎 本書將一部分篇幅專門用於探討構成宇宙95%的神秘物質和能量。 暗物質的探測： 詳細介紹瞭地麵實驗室（如中國的熊貓計劃、美國的LUX-ZEPLIN實驗）對弱相互作用大質量粒子（WIMPs）的直接探測嘗試，以及理論物理學傢提齣的修正牛頓動力學（MOND）等替代理論。 暗能量的驅動力： 解釋瞭宇宙加速膨脹的觀測證據，並對比瞭宇宙學常數模型（Lambda-CDM）與更復雜的動態暗能量模型（如昆蟲模型）之間的差異與爭論。 第五部分：文明的延續與星際工程的宏偉藍圖 最後一部分將目光投嚮未來。探險隊在旅程中接收到的遙遠信號，激發瞭對人類文明長久存續的思考。 恒星工程與戴森球： 深入探討瞭人類文明等級的劃分（卡爾達捨夫等級），並分析瞭構建巨型工程（如戴森球或環）以捕獲恒星能源的可行性與麵臨的社會經濟挑戰。 世代飛船與人工棲息地： 對封閉生態係統（Bioregenerative Life Support Systems）的設計進行瞭詳細的工程分析，評估瞭在漫長星際航行中保持遺傳多樣性和社會凝聚力的難度。 人機共生與意識上傳： 探討瞭在極端環境下，生物學身體的局限性，以及未來智能增強、神經接口技術（BCI）和虛擬現實在維持人類心智活動中的作用。 本書特色 1. 數據驅動的敘事： 所有科學模型和工程推論均基於NASA、ESA、CERN等機構的最新公開數據或理論預測，確保瞭知識的準確性和時效性。 2. 跨學科整閤： 巧妙地將天體物理學、相對論、材料科學、生命科學和計算機工程學熔於一爐，展現瞭現代科學研究的係統性。 3. 深度圖錶與模型： 包含大量原創的、高精度的三維星圖、推進係統剖麵圖、黑洞視界模擬圖以及係外行星大氣層光譜分析圖錶，幫助讀者直觀理解復雜概念。 4. 哲學思辨融入： 在講述科技進步的同時，穿插瞭對人類在浩瀚宇宙中地位的深刻思考，引發讀者對“我們是誰，我們將去嚮何方”的終極追問。 適閤讀者 對空間探索、前沿物理學、未來技術感興趣的中學生、大學生以及所有希望係統瞭解現代宇宙學與星際航行科學的成人讀者。本書無需深厚的數學或物理基礎，但將為願意投入精力的讀者提供一次知識上的“超光速”旅程。

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