《巫师外星人和星舰:科幻与奇幻中的物理数学》作者查尔斯·l.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。
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?查尔斯·l.阿德勒编著的《巫师外星人和星舰:科幻与奇幻中的物理数学》运用浅显易懂的数学模型,探讨了包含厄休拉·勒古恩在内的经典著作,以及《星球大战》和《阿凡达》等科幻大片中*富创意的那些细节背后隐藏的物理学和数学原理。本书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。
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**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**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9.4δv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*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17.1我们的世界将这样落幕17.2短期风险,人为制造的灾难第18章建造一颗星球18.1地球化改造18.2火星的基本特征18.3温度与火星大气18.4大气中的氧18.5经济收益第19章戴森球和环形世界19.1戴森球19.2戴森网19.3尼文的环形世界19.4环形世界、全球卫星定位和爱伦菲斯特悖论19.5环形世界不稳定!19.6让空想成为现实——以及有没有必要?第20章高级文明和卡尔达谢夫等级20.1卡尔达谢夫等级20.2我们现在的0.7型文明20.3第ⅰ类文明20.4继续升级20.5第ⅱ类文明20.6第ⅲ类文明第21章古戈年21.1明天的明天21.2“短期”展望:5亿年以内的时光21.3“中期”前景:1013年以内21.4“长期”前景:直到时间尽头(古戈年)21.5以黑洞为动力的文明21.6质子会衰变——确定吗?21.7古戈年——直到所有黑洞都蒸发21.8我们*后的致意致谢附录牛顿三大运动定律a.1牛顿运动定律a.2常见的作用力参考文献译后记让科幻回归科学
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。
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