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數理科學和化學 物理學 理論物理學
   
   
   
 
時間旅行與曲速引擎:快速穿越時空的科學指南(1211-0109年終慶)
 作  者: (美)艾倫.埃弗萊特/(美)托馬斯.羅曼
 出版單位: 化學工業
 出版日期: 2017.07
 進貨日期: 2017/11/22
 ISBN: 9787122292186
 開  本: 16 開    
 定  價: 435
 售  價: 232
  卡 友 價 : 232

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編輯推薦:

這本書是專業人士為普通讀者撰寫的關於時間旅行的科普書脊,書中以輕鬆的語言、通過各種示例闡述了有關時間旅行的基本物理雪基礎知識,趣味十足,又極具啟發性,激發年輕的學生對探索科學的興趣。一直潛心研究負能量、扭曲時空、時間悖論、以及在多個宇宙之間穿越等課題。他們在這本編寫得如此出色,又及時面世的著作堙A與我們共同分享了他們的研究成果。


內容簡介:

科幻小說使時間旅行變得輕而易舉。接到了來自阿爾法星球的噩耗來電:沒問題,按下曲速引擎,你將會在幾分鐘之後到達那婺悃M問題。即將來臨的災難可以避免嗎?只要回到過去,在災難發生前阻止它就OK了。但不幸的是,我們沒有生活在科幻小說的世界堙A時間旅行和星際航行僅僅是奇思妙想嗎?還是真的有實現的可能? 即使是*的物理學也許都回答不了這些問題,但是卻提供了一些令人蠢蠢欲動的可能。本書中,艾倫·埃弗雷特和湯姆斯·羅曼將向你解釋當今科學對時間和空間的本質的認識。作者用淺顯易懂的數學知識講解愛因斯坦的狹義相對論,理解難度*不高於高中生學的代數,接著推移到去未來和回到過去的本質區別,以及回到過去和超光速旅行間的理論聯繫,他們發現了眾多可能的時光機器和曲速引擎,包括蟲孔和曲速泡泡……


作者簡介:

艾倫·埃弗萊特(Allen Everett) 為美國塔夫斯大學的物理學榮譽教授,托馬斯·羅曼(Thomas Roman)為中康涅狄格州立大學數學科學系教授。二人都曾教授與時間旅行有關的大學物理學課程。


圖書目錄:

1 緒論/1

2 時間、時鐘和參照系/ 11

2.1 威爾斯式的時間旅行/ 12

2.2 對時間和空間的測量/ 17

3 洛倫茲變換與狹義相對論/ 23

3.1 麥克斯韋的偉大觀點/ 25

3.2 邁克爾遜-莫雷實驗/ 26

3.3 相對論的兩個原理/ 30

3.4 洛倫茲變換/ 31

3.5 不變間距/ 33

3.6 時鐘同步與同時性/ 35

3.7 光障/ 38

3.8 “零品質”粒子與E=mc2/ 39

4 光錐/ 41

4.1 絕對與相對/ 42

4.2 光錐與因果關係:總結/ 46

5 向前的時間旅行與雙生子“悖論”/ 49

5.1 時間膨脹和4只時鐘的故事/ 50

5.2 雙生子“悖論”/ 53

5.3 不變間距與固有時間/ 54

5.4 現實想法與實驗/ 58

5.5 通過《夏季之門》最後再看一下前往未來的時間旅行/ 60

6 “出發,回到過去”/ 63

6.1 超光速粒子/ 64

6.2 快子與悖論/ 65

6.3 再詮釋原理/ 67

6.4 超光速參照系的一個問題/ 69

6.5 實驗證據/ 71

7 時間箭頭/ 77

7.1 熵、熱力學第二定律以及熱力學時間箭頭/ 80

7.2 前因、後果及因果時間箭頭/ 84

7.3 宇宙學時間箭頭/ 86

8 廣義相對論:彎曲的空間和翹曲的時間/ 89

8.1 引力與電磁學/ 90

8.2 品質與等效原理/ 91

8.3 重力與光/ 94

8.4 引潮力/ 95

8.5 重力與時間/ 98

8.6 廣義相對論/ 100

8.7 廣義相對論的三個經典驗證/ 102

9 蟲洞與曲速氣泡/ 111

9.1 蟲洞/ 112

9.2 曲速氣泡/ 116

9.3 柯拉斯尼科夫管:超光速地鐵/ 120

9.4 蟲洞、曲速引擎及時間機器/ 122

9.5 “越發奇怪的”悖論/ 126

10 香蕉皮與平行世界/ 133

10.1 悖論的類型/ 134

10.2 資訊悖論/ 134

10.3 “精靈球”與聰明的太空船/ 135

10.4 對蟲洞時間機器和一致性悖論的重新考慮/ 137

10.5 香蕉皮/ 141

10.6 平行世界/ 142

10.7 “切碎搗爛”/ 151

11 “別總是負面”:奇異物質/ 155

11.1 負能量/ 156

11.2 平均能量條件/ 163

11.3 量子不等式/ 165

11.4 所有完美的物理學都用過鏡子/ 168

11.5 量子利息與卡西米爾效應/ 170

11.6 負能量與經典場/ 173

12 勇敢地航向……/ 177

12.1 彎曲與平直/ 178

12.2 蟲洞與量子不等式/ 179

12.3 曲速引擎與量子不等式/ 181

12.4 凡·登·布洛克的“瓶子堛滬葡謘芋 182

12.5 更多關於曲速引擎的問題/ 183

12.6 出路在哪?/ 184

12.7 時間機器的毀滅與時序保護/ 185

13 圓柱體與弦/ 191

13.1 捲曲的宇宙/ 192

13.2 一個“旋轉”的宇宙/ 193

13.3 圓柱狀時間機器/ 194

13.4 馬雷特的時間機器/ 196

13.5 戈特的宇宙弦時間機器/ 203

14 尾聲/ 213

附錄/ 221

附錄1 對伽利略速度變換的推導/ 222

附錄2 對洛倫茲變換的推導/ 223

附錄3 對時空間隔不變性的證明/ 228

附錄4 對x‘、t‘軸相對於x、t軸的方向說明/ 229

附錄5 光鐘造成的時間膨脹/ 231

附錄6 霍金定理/ 235

附錄7 馬雷特時間機器中的光管/ 242

參考文獻/ 245

索引/ 253


章節試讀:

我們撰寫本書的動機是因為我們分別在各自的大學講授有關這個專業的課程:艾倫曾在塔夫斯大學任教,托馬斯則在中康涅狄格州立大學任教。我們的學生中有很多的科幻迷。他們包括在讀或即將專修物理學的專業生和美術專業生,而在後者堶情A還真有幾位成績斐然,屬於那些讓老師教起來得心應手的學生。這些課程給我們提供了一個機會,可以使我們用基本上沒有超越高中代數的數學原理,來讓本科生瞭解我們所從事的學術研究,這對於理論物理學家來說實在難得。這些年來,選修這些課程的學生們對我們表達了他們的喜愛,並給予我們精神上的鼓勵,我們對此深表感激。我們的目的是為具有不同程度的數學和物理學背景、技能及興趣的人群撰寫一本書。我們發現手頭上現有的讀物,或是極為粗淺,或是過於煽情,所以,我們決定親自動手。本書的難度適合於諸如熱愛《星際迷航》(Star Trek)或者偶爾讀一讀《科學美國人》雜誌而又感到這類媒體沒能詳盡地讓他們領會問題實質的人群。我們認為本書的讀者應該知曉高中代數,但又不具備高等數學的知識。而初級物理學儘管有些用處,但對於加深理解也並非必不可少。不過,讀者們還是要開動腦筋,準備面對即將出現的一些概念。我們知道,不是所有讀者都對同一深度的問題感興趣。所以我們把很多(並不是全部)數學問題都放到了附錄堶情A以方便那些對此感興趣的讀者深度閱讀。我們覺得,即使那些總想“逃避數學”的讀者,也會在本書中發現很多能讓他們興趣大增的內容。所以,我們不期待所有讀者都能夠完全理解本書的每一字每一句,而只希望能為各位讀者提供一種刺激的體驗。

 
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