《星际迷航》里的物理学

¤史蒂芬•霍金作序，2011年美国最佳科普图书作者劳伦斯•M.克劳斯著 《星际迷航》这类科幻作品在娱乐大众的同时，也被赋予了另一个严肃的使命——开拓人类的想象力……其实科幻作品和科学发展之间是相互影响、相互作用的。科学家有时会借鉴科幻作品中的一些设定，并把它们运用到真实的科学理论当中；有时则会发现一些比科幻作品还要奇幻的科学理论。 ——史蒂芬•霍金 ¤科幻迷观影必备指南，探寻《星际迷航》的可能性和未来物理学的极限 本书以《星际迷航》中的科幻内容作为引子和起点，从严谨的物理学的角度，探寻曲速飞行、时空旅行、纯能量体、隐形技术等一系列科学幻想的可能性与不可能性。 读者可以从多个角度看这本书： ①欣赏《星际迷航》中所发生的事情； ②学习一些物理学知识； ③思考《星际迷航》中可以成为现实的地方； ④为了《星际迷航》技术的实现，必须解决什么问题 正如《星际迷航》中，戴达说过的那样：“一切有可能发生的事情，最终都发生了。”在探索《星际迷航》里的物理学时，需要我们思考的并不是可操作性与不可操作性，而是这些科幻设想在未来的可能性与不可能性。 本书以《星际迷航》中的科幻内容作为引子和起点，从严谨的物理学的角度，探寻曲速飞行、时空旅行、纯能量体、隐形技术等一系列科学幻想的可能性与不可能性。涉及的理论从牛顿力学到相对论，从量子力学到弦论，从多维空间到黑洞，描绘出一幅现代物理学和宇宙学的宏伟图景。

目录 序言 ………… 001 自序 ………… 004 修订版自序 ………… 006 第一部分 一场宇宙级别的纸牌游戏 我首先会介绍惯性阻尼器和牵引光束，进而引出时空旅行、翘曲速度、护盾、虫洞，以及各种和时空有关的奇异概念。 第一章 牛顿开启牌局 ………… 011 第二章 爱因斯坦加注 ………… 020 第三章 霍金亮出底牌 ………… 038 第四章 戴达结束牌局 ………… 061 第二部分 无处不在的物质 在这部分中，大家会遇到传送光束、曲速引擎、二锂晶体、物质- 反物质引擎和全息甲板。 第五章 传送原子，还是比特？ ………… 073 第六章 正反物质与曲速引擎 ………… 099 第七章 全息甲板和全息图 ………… 112 第三部分 谁在作祟？是无形的宇宙，还是夜间的幽灵？ 我们会讲到一些未来可能会有的、但以目前的科技水平还见不到的一些东西，包括地外生命、多维时空，和一个融合了各种物理可能性和物理不可能性的奇异世界。 第八章 寻找斯波克 ………… 123 第九章 各种可能性 ………… 145 第十章 各种不可能性：无法触及的国度 ………… 174 后记 ………… 189 致谢 ………… 191

（美国）劳伦斯•M.克劳斯 美国著名理论物理学家、评论家和备受赞誉的科普作家。是宇宙学和天体物理学研究领域备受推崇的国际领导者，凯斯西储大学的教授和教育与研究中心主任。出版了多部具有影响力的科普作品，著作《无中生有的宇宙》曾获2011年美国最佳科普图书奖。他还是纽约时报的评论家，被《科学美国人》杂志誉为“罕见的公共知识分子”。

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