百道网
 您现在的位置:Fun书 > 巫师、外星人和星舰:科幻与奇幻中的物理数学(软精装)
巫师、外星人和星舰:科幻与奇幻中的物理数学(软精装)


巫师、外星人和星舰:科幻与奇幻中的物理数学(软精装)

作  者:[美] 查尔斯·阿德勒 著

译  者:雒城

出 版 社:清华大学出版社

丛 书:原点科幻文库

出版时间:2015年08月

定  价:59.00

I S B N :9787302394228

所属分类: 科普读物  科普读物  >  地球科学    

标  签:地球科学   科普读物  

[查看微博评论]

分享到:

TOP好评推荐   [展开]

TOP内容简介

    从瞬间移形到太空电梯,从外星接触到星际旅行,科幻和奇幻作家笔下的世界总是充满奇思妙想。但是这些奇妙的设定到底是否可信呢?比如哈利波特系列中,威斯礼先生的飞行车能在现实中存在吗?哪些设定有可能成真?哪些根本就不可能实现?本书探讨了科幻与奇幻世界中最富创意的那些细节:比如时空扭曲、变形魔法、火箭推进器、飘浮蜡烛的照明效果等等,还向读者展示了其背后隐藏的物理学和数学原理。

    本书作者查尔斯?阿德勒运用浅显易懂的数学模型,和仅仅高中难度的代数学知识,覆盖了大量有趣的科幻和奇幻主题。其中既有厄休拉?勒古恩的经典著作,又有《星球大战》和《阿凡达》等科幻大片,帮助读者得以认清可能性的限界。阿德勒先生阐述了《哈利波特》和《德雷斯顿档案》等奇幻作品难以严格符合科学原理的深层次原因,以及魔法在麻瓜世界的科学之处。他详细讲述了星际旅行,让我们理解为什么它没有变得像科幻作品预言的那样经济又普及。阿德勒还从科学角度讲述了关于系外行星的知识,以及在现实中我们怎样寻找外星人,为什么工作的重点从无线通讯转向了太空望远镜。在全书的末尾,他探讨了人类与其他智能生物的终极命运。全书旁征博引,谈及巨量的科幻作家及其作品。不止在正文中包含若干故事梗概,还在附录里奉上了一份关于牛顿运动定律的速成简介。

    《巫师,外星人和星际战舰》适用于任何科幻和奇幻读者,不管你是喜欢踏踏实实的技术,还是天马行空的想象,它都会帮助你更好地理解有关科幻与奇幻的一切。

TOP作者简介

    查尔斯.L.阿德勒(Charles L. Adler,1965— ),物理学教授及资深科幻爱好者。1992年在布朗大学获得博士学位,目前任教于马里兰州圣玛丽学院,教授的课程有物理学基础、科学与科幻等。他在本书中运用浅显易懂的数学模型对科幻/奇幻中大量有趣的主题进行了严格的分析,而且书中用到的大部分数学内容都不超过中学代数的知识。除了对科幻/神秘现象和历史感兴趣之外,他还是一位狂热的厨师和面包师,经常为家人烘烤面包。

 

    雒城,资深译者,科幻爱好者,曾在社科院研究生院攻读数理逻辑。已出版多部科幻译著。

TOP目录

第1章游戏开始 

1.1创作本书的目的 

1.2我的若干假设前提 

1.3全书结构 

1.4你需要掌握的数学和物理学基础知识 

1.5能量与功率 

第一部分波特物理学 

第2章哈利·波特与守恒律 

2.1奇幻小说的分类 

2.2变形魔法与质量守恒 

2.3幻影移形和动量守恒 

2.4修复咒和热力学第二定律 

第3章霍格沃茨为何这么黑 

3.1魔法与科技 

3.2照明问题 

第4章魔兽及其证伪 

4.1神龙现身 

4.2如何构造一个巨人 

4.3克莱伯定律之一:美人鱼 

4.4克莱伯定律之二:猫头鹰、龙、鹰头飞马和其他飞天神兽 

第二部分星际旅行 

第5章技术革新:汽车为何跟不上计算机 

5.1未来世界的交通 

5.2星际旅行的真相 

5.3计算过程的能量需求 

5.4普通汽车与飞行车的能耗分析 

5.5低空轨道飞行 

第6章太空度假 

6.1科幻小说中的未来:太空假期便捷又便宜 

6.2轨道飞行器 

6.3任何太空行程的第一步:太空行的能量代价 

6.4太空旅程的资金来源 

第7章太空殖民地 

7.1太空居民 

7.2奥尼尔式殖民地 

7.3重力问题 

7.4太空站中的人工“重力” 

7.5拉格朗日点 

7.6地外生态和能源问题 

7.7项目估价 

第8章太空电梯 

8.1乘梯上太空 

8.2地球同步轨道的物理学原理 

8.3何谓太空电梯,它有什么用? 

8.4建筑如何挺立,因何倒塌? 

8.5拉力与耐力:碳纳米管 

8.6能量、“轿厢”、激光和推进系统 

8.7成功可能性有多大 

8.8太空电梯的精准数据 

第9章载人星际航行 

9.1这不是坐飞机,更不同于航海 

9.2开普勒三大定律 

9.3霍曼转移轨道 

9.4△v及其他 

9.5返程问题 

9.6引力弹弓效应和混沌轨道 

9.7成本问题 

第10章高级推进系统 

10.1加速行进 

10.2为什么化学推进系统无法胜任 

10.3史上最著名的物理学公式 

10.4高级推进系统设想 

10.5“炸弹飞船”:“猎户座”推进器 

10.6星际旅行前景展望 

第11章空想中的推进系统 

11.1更具空想色彩的推进系统 

11.2物质一反物质推进系统的质量比 

11.3辐射问题 

第12章星际旅行与相对论 

12.1时间足够你做任何事 

12.2爱因斯坦有没有搞错? 

12.3若干疑难之处 

12.4相对论背景下的匀加速运动 

第13章超光速旅行和时间旅行 

13.1现实主义的答案 

13.2非现实主义的回答 

13.3为什么超光速就意味着时间旅行 

13.4广义相对论 

13.5引力时间延缓与黑洞 

13.6虫洞和“奇异”物质 

13.7祖父悖论和其他奇闻 

第三部分外星人与外星世界 

第14章寻找宜居行星 

14.1阿德勒准则 

14.2恒星的类型 

14.3行星与其恒星之间的距离 

14.4温室效应 

14.5轨道偏心率 

14.6行星大小与大气层保有能力 

14.7安娜·卡列尼娜法则和宜居星球 

14.8未解之谜 

第15章寻找史波克的科学方法 

15.1系外行星和外星植物 

15.2多普勒方法 

15.3凌日现象与开普勒计划 

15.4生命的特殊印记 

15.5外星光合作用 

第16章与外星人对话的数学原理 

16.1对外星生命的三种观点 

16.2与外星人接触的动力 

16.3德雷克方程模型与外星接触的数学评估 

…… 

第四部分古戈年 

第17章人类的短期生存前景 

第18章建造一颗星球 

笛19章戴森球和环形世界 

第20章高级文明和卡尔达谢夫等级 

第21章古戈年 

致谢 

附录牛顿三大运动定律 

参考文献 

译后记让科幻回归科学

TOP书摘

开发纳米纤维管技术。迄今为止人们开发出的最 佳性能碳纤维,其弹性—密度比还是要比必要的程度低两个数量级。还有几篇论文显示,由于材料性能缺陷,这种纤维造成的长复合物难以达到必要的长度。要在未来20年内建成拉力足够的线缆,就需要每年把碳纤维‘性能提升50%以上。 

材料运送到位并建成线缆。2001年的报告给出了一份详细的分析,探讨如何建成太空电梯。首先,强韧到足以支撑单一爬升器的纤维索将以同步轨道上的卫星为基点布设,随着纤维索长度加大,卫星轨道高度将逐步提升。这一步完成后,爬升器将沿途上行,并开始增加更多纤维索。最 终将太空电梯加固到能够承受104 kg货物的强度。 

除了开发这种足够强韧的纤维材料之外,上述步骤可以说都不是不可能实现的。问题是这要花多少钱,多久才能收回第一笔启动资金?最 大的支出项目是材料费和安装费。与之相比,材料开发成本和卫星发射成本都是小数目。谷歌公司和日本政府都曾对完善相关设想投入资金。2008年,日本曾有意投入80亿美元科研基金,来完善这一工程计划。让我们假设布拉德利·爱德华的预估准确,完成整个项目所需总金额为300亿美元。我再进一步假设整个太空电梯计划可以像它的支持者们鼓吹的那样,在20年内完成,而使用寿命也是20年。后者并不是支持者们的意见,但考虑到太空艰险的环境,应该是一个合理的假设。考虑到该项目的高风险物质,让我们假设融资利率是7%,网上房贷计算器帮我算出的结果,是40年间的资金总需求将达到900亿美元。 

在第二阶段报告的末尾,爱德华兹声称:太空电梯系统完全建成以后,每年将可以运送1000t货品进入太空,或者说106 kg。这个估计在我看来过于乐观。因为每批货物的质量是10000kg,按他的预计,每年就要完成100次运输任务,也就是三天完成一次。我个人的估计,要比他的预测低一个数量级,也就是每年完成10趟运输,总载运量105 kg。在20年的运营寿命中,太空电梯可以向太空运送2×106 kg(约为500万1b)货物。假设运货边际成本为目前公认的250美元,总成本大约为开发和建造成本基础上再加10亿美元。那么太空电梯的总投资额(含利息)约为910亿美元,大致相当于传统发射方式运送200万1b货物进入轨道的成本。前提是我们这些非常乐观的假设条件都能够实现。这样的效率已经非常了不起。当然,并没有达到狂热支持者声称的99%成本节减。另外需要强调的是,我计算过程中所用的运力数据,大大低于报告作者假设的数据。

TOP插图

TOP 其它信息

装  帧:软精装

页  数:306

版  次: 第1版

开  本:16开

加载页面用时:79.8757