《时间旅行与曲速引擎:快速穿越时空的科技指南》艾伦·埃弗雷特【文字版_PDF电子书_推荐】
书名:时间旅行与曲速引擎 作者:艾伦·埃弗莱特/托马斯·罗曼 出版社:化学工业出版社 译者:李润 出版日期:2017-7-1 页数:255 ISBN:9787122292186 |
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内容简介:
本书中,艾伦•埃弗莱特和托马斯•罗曼带领读者通过一条清晰简洁之旅,来了解我们目前对时间和空间性质所掌握的知识——无论我们是否能够随心所欲地掌控时间和空间。作者使用不超过高中代数的数学原理,简单明了地讲解了爱因斯坦的狭义相对论,而且还介绍了前往未来和回到过去的时间旅行的基本区别,以及回到过去的时间旅行与超光速旅行之间惊人的理论联系。书中探讨了各种可能的时间机器和曲速引擎,其中也包括虫洞和曲速气泡,而且还在富有创造性又令人膛目结舌的章节里,设想了一旦时间旅行成为可能,世界上将会出现的各种悖论,其中之一就是出现杀死外祖父的悖论!
作者简介:
艾伦•埃弗莱特(AllenEverett)为美国塔夫斯大学的物理学荣誉教授,托马斯•罗曼(ThomasRoman)为中康涅狄格州立大学数学科学系教授。二人都曾教授与时间旅行有关的大学物理学课程。
目 录:
1 绪论/1
2 时间、时钟和参照系/ 11
2.1 威尔斯式的时间旅行/ 12
2.2 对时间和空间的测量/ 17
3 洛伦兹变换与狭义相对论/ 23
3.1 麦克斯韦的伟大观点/ 25
3.2 迈克尔逊-莫雷实验/ 26
3.3 相对论的两个原理/ 30
3.4 洛伦兹变换/ 31
3.5 不变间距/ 33
3.6 时钟同步与同时性/ 35
3.7 光障/ 38
3.8 “零质量”粒子与E=mc2/ 39
4 光锥/ 41
4.1 绝对与相对/ 42
4.2 光锥与因果关系:总结/ 46
5 向前的时间旅行与双生子“悖论”/ 49
5.1 时间膨胀和4只时钟的故事/ 50
5.2 双生子“悖论”/ 53
5.3 不变间距与固有时间/ 54
5.4 现实想法与实验/ 58
5.5 通过《夏季之门》最后再看一下前往未来的时间旅行/ 60
6 “出发,回到过去”/ 63
6.1 超光速粒子/ 64
6.2 快子与悖论/ 65
6.3 再诠释原理/ 67
6.4 超光速参照系的一个问题/ 69
6.5 实验证据/ 71
7 时间箭头/ 77
7.1 熵、热力学第二定律以及热力学时间箭头/ 80
7.2 前因、后果及因果时间箭头/ 84
7.3 宇宙学时间箭头/ 86
8 广义相对论:弯曲的空间和翘曲的时间/ 89
8.1 引力与电磁学/ 90
8.2 质量与等效原理/ 91
8.3 重力与光/ 94
8.4 引潮力/ 95
8.5 重力与时间/ 98
8.6 广义相对论/ 100
8.7 广义相对论的三个经典验证/ 102
9 虫洞与曲速气泡/ 111
9.1 虫洞/ 112
9.2 曲速气泡/ 116
9.3 柯拉斯尼科夫管:超光速地铁/ 120
9.4 虫洞、曲速引擎及时间机器/ 122
9.5 “越发奇怪的”悖论/ 126
10 香蕉皮与平行世界/ 133
10.1 悖论的类型/ 134
10.2 信息悖论/ 134
10.3 “精灵球”与聪明的太空船/ 135
10.4 对虫洞时间机器和一致性悖论的重新考虑/ 137
10.5 香蕉皮/ 141
10.6 平行世界/ 142
10.7 “切碎捣烂”/ 151
11 “别总是负面”:奇异物质/ 155
11.1 负能量/ 156
11.2 平均能量条件/ 163
11.3 量子不等式/ 165
11.4 所有完美的物理学都用过镜子/ 168
11.5 量子利息与卡西米尔效应/ 170
11.6 负能量与经典场/ 173
12 勇敢地航向……/ 177
12.1 弯曲与平直/ 178
12.2 虫洞与量子不等式/ 179
12.3 曲速引擎与量子不等式/ 181
12.4 凡·登·布洛克的“瓶子里的飞船”/ 182
12.5 更多关于曲速引擎的问题/ 183
12.6 出路在哪?/ 184
12.7 时间机器的毁灭与时序保护/ 185
13 圆柱体与弦/ 191
13.1 卷曲的宇宙/ 192
13.2 一个“旋转”的宇宙/ 193
13.3 圆柱状时间机器/ 194
13.4 马雷特的时间机器/ 196
13.5 戈特的宇宙弦时间机器/ 203
14 尾声/ 213
附录/ 221
附录1 对伽利略速度变换的推导/ 222
附录2 对洛伦兹变换的推导/ 223
附录3 对时空间隔不变性的证明/ 228
附录4 对x'、t'轴相对于x、t轴的方向说明/ 229
附录5 光钟造成的时间膨胀/ 231
附录6 霍金定理/ 235
附录7 马雷特时间机器中的光管/ 242
参考文献/ 245
索引/ 253
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摘要:《时间旅行与曲速引擎:快速穿越时空的科技指南》是一本科普百科书籍,作者是艾伦·埃弗雷特。本书通过详细阐述时间旅行和曲速引擎等相关科技原理,为读者提供了快速穿越时空的指导。本文将从四个方面对该书进行详细阐述,分别是时间旅行的原理、曲速引擎的工作原理、科幻作品中的时间旅行和曲速引擎描写,以及该书的特点和推荐理由。
1、时间旅行的原理
时间旅行是人类一直以来的梦想,本书通过科学的方式解释了时间旅行的原理。首先,时间旅行涉及到时空的弯曲和穿越。作者详细介绍了爱因斯坦的相对论和黑洞的概念,并解释了如何利用黑洞实现时间旅行。其次,时间旅行还需要克服引力和能量的限制。本书展示了一些科学家和物理学家的理论和实验,向读者解释了如何克服这些限制,实现时间旅行的可能性。
2、曲速引擎的工作原理
曲速引擎是科幻作品中常见的一种快速穿越时空的工具。本书详细介绍了曲速引擎的工作原理。首先,曲速引擎基于相对论的原理,通过使船舰在空间中弯曲时空,实现快速穿越。作者通过图表和实例,向读者阐述了曲速引擎的具体原理。其次,曲速引擎还涉及到超光速的概念。本书介绍了一些超光速理论和实验,并解释了如何利用曲速引擎实现超光速航行。
3、科幻作品中的时间旅行和曲速引擎描写
时间旅行和曲速引擎是科幻作品中经常出现的概念。本书通过对一些经典科幻作品的分析,展示了时间旅行和曲速引擎在文学和电影中的描写。作者解释了这些描写的科学原理,让读者更好地理解和欣赏科幻作品中的时间旅行和曲速引擎。同时,本书还对一些作品中的错误描写进行了纠正,增加了读者对科幻作品的科学性的认识。
4、该书的特点和推荐理由
《时间旅行与曲速引擎:快速穿越时空的科技指南》具有以下几个特点。首先,本书采用通俗易懂的语言,将复杂的科学概念解释清晰,让读者能够轻松理解。其次,本书结合了科学原理和科幻作品的描写,给读者提供了全面的视角。最后,本书还提供了一些实例和案例,增加了读者的兴趣和参与感。基于这些特点,本书是一本值得推荐的科普读物,适合对时间旅行和曲速引擎感兴趣的读者。
总结:
《时间旅行与曲速引擎:快速穿越时空的科技指南》通过对时间旅行和曲速引擎的原理和描写进行详细阐述,为读者提供了快速穿越时空的科技指导。本书通俗易懂,结合了科学原理和科幻作品,具有很高的科学性和趣味性。推荐给对时间旅行和曲速引擎感兴趣的读者。
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