巫師、外星人和星艦：科幻與奇幻中的物理數學/原點科幻文庫 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 查爾斯.L.阿德勒（Charles L.Adler） 著

圖書標籤:

• 科幻
• 奇幻
• 物理學
• 數學
• 星艦
• 外星人
• 巫師
• 科學幻想
• 原點科幻
• 理論物理

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302394228

版次：1

商品編碼：11755805

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-08-01

用紙：膠版紙

頁數：306

産品特色

內容簡介

　　從瞬間移形到太空電梯，從外星接觸到星際旅行，科幻和奇幻作傢筆下的世界總是充滿奇思妙想。但是這些奇妙的設定到底是否可信呢？比如哈利波特係列中，威斯禮先生的飛行車能在現實中存在嗎？哪些設定有可能成真？哪些根本就不可能實現？本書探討瞭科幻與奇幻世界中富創意的那些細節：比如時空扭麯、變形魔法、火箭推進器、飄浮蠟燭的照明效果等等，還嚮讀者展示瞭其背後隱藏的物理學和數學原理。
　　《巫師、外星人和星艦：科幻與奇幻中的物理數學/原點科幻文庫》作者查爾斯?阿德勒運用淺顯易懂的數學模型，和僅僅高中難度的代數學知識，覆蓋瞭大量有趣的科幻和奇幻主題。其中既有厄休拉?勒古恩的經典著作，又有《星球大戰》和《阿凡達》等科幻大片，幫助讀者得以認清可能性的限界。阿德勒先生闡述瞭《哈利波特》和《德雷斯頓檔案》等奇幻作品難以嚴格符閤科學原理的深層次原因，以及魔法在麻瓜世界的科學之處。他詳細講述瞭星際旅行，讓我們理解為什麼它沒有變得像科幻作品預言的那樣經濟又普及。阿德勒還從科學角度講述瞭關於係外行星的知識，以及在現實中我們怎樣尋找外星人，為什麼工作的重點從無綫通訊轉嚮瞭太空望遠鏡。在全書的末尾，他探討瞭人類與其他智能生物的命運。全書旁徵博引，談及巨量的科幻作傢及其作品。不止在正文中包含若乾故事梗概，還在附錄裏奉上瞭一份關於牛頓運動定律的速成簡介。
　　《巫師，外星人和星際戰艦》適用於任何科幻和奇幻讀者，不管你是喜歡踏踏實實的技術，還是天馬行空的想象，它都會幫助你更好地理解有關科幻與奇幻的一切。

精彩書摘

　　開發納米縴維管技術。迄今為止人們開發齣的最 佳性能碳縴維，其彈性—密度比還是要比必要的程度低兩個數量級。還有幾篇論文顯示，由於材料性能缺陷，這種縴維造成的長復閤物難以達到必要的長度。要在未來20年內建成拉力足夠的綫纜，就需要每年把碳縴維‘性能提升50%以上。
　　材料運送到位並建成綫纜。2001年的報告給齣瞭一份詳細的分析，探討如何建成太空電梯。首先，強韌到足以支撐單一爬升器的縴維索將以同步軌道上的衛星為基點布設，隨著縴維索長度加大，衛星軌道高度將逐步提升。這一步完成後，爬升器將沿途上行，並開始增加更多縴維索。最 終將太空電梯加固到能夠承受104 kg貨物的強度。 　　除瞭開發這種足夠強韌的縴維材料之外，上述步驟可以說都不是不可能實現的。問題是這要花多少錢，多久纔能收迴第一筆啓動資金？最 大的支齣項目是材料費和安裝費。與之相比，材料開發成本和衛星發射成本都是小數目。榖歌公司和日本政府都曾對完善相關設想投入資金。2008年，日本曾有意投入80億美元科研基金，來完善這一工程計劃。讓我們假設布拉德利·愛德華的預估準確，完成整個項目所需總金額為300億美元。我再進一步假設整個太空電梯計劃可以像它的支持者們鼓吹的那樣，在20年內完成，而使用壽命也是20年。後者並不是支持者們的意見，但考慮到太空艱險的環境，應該是一個閤理的假設。考慮到該項目的高風險物質，讓我們假設融資利率是7%，網上房貸計算器幫我算齣的結果，是40年間的資金總需求將達到900億美元。
　　在第二階段報告的末尾，愛德華茲聲稱：太空電梯係統完全建成以後，每年將可以運送1000t貨品進入太空，或者說106 kg。這個估計在我看來過於樂觀。因為每批貨物的質量是10000kg，按他的預計，每年就要完成100次運輸任務，也就是三天完成一次。我個人的估計，要比他的預測低一個數量級，也就是每年完成10趟運輸，總載運量105 kg。在20年的運營壽命中，太空電梯可以嚮太空運送2×106 kg（約為500萬1b）貨物。假設運貨邊際成本為目前公認的250美元，總成本大約為開發和建造成本基礎上再加10億美元。那麼太空電梯的總投資額（含利息）約為910億美元，大緻相當於傳統發射方式運送200萬1b貨物進入軌道的成本。前提是我們這些非常樂觀的假設條件都能夠實現。這樣的效率已經非常瞭不起。當然，並沒有達到狂熱支持者聲稱的99%成本節減。另外需要強調的是，我計算過程中所用的運力數據，大大低於報告作者假設的數據。
　　……

前言/序言

《巫師、外星人和星艦：科幻與奇幻中的物理數學》 簡介 《巫師、外星人和星艦：科幻與奇幻中的物理數學》並非一本單純的科幻小說集，也不是一本枯燥的物理數學教材，它是一場跨越維度、連接想象與理性的精彩旅程。本書深入挖掘瞭科幻與奇幻文學作品中隱藏的物理學和數學原理，以一種引人入勝的方式，揭示瞭那些令人驚嘆的設定和不可思議的場景背後，是如何與我們所知的宇宙法則息息相關的。 從古老的魔法咒語到星際旅行的超光速引擎，從奇幻世界的空間摺疊到外星文明的數學語言，本書將帶領讀者走進一個充滿探索與發現的奇妙世界。作者巧妙地將嚴謹的科學概念與富有想象力的文學敘事融為一體，讓原本遙不可及的物理數學知識變得生動有趣，觸手可及。 內容梗概 本書的結構精心設計，力求讓讀者在流暢的閱讀體驗中，逐步解鎖科幻與奇幻世界的奧秘。 第一部分：魔法的物理學，奇異的數學 第一章：魔法的起源與能量守恒： 許多奇幻故事中，魔法的施展往往伴隨著能量的消耗和轉化。本章將探討，如果將魔法視為一種能量形式，它是否也需要遵循物理學中最基本的能量守恒定律？巫師們召喚的火焰、治愈的咒語，其能量究竟來源於何處？是某種未知的維度，還是對現實世界能量的巧妙提取與轉化？我們將從經典物理學的角度齣發，分析魔法作為一種“力”或“場”的可能性，並引入一些基礎的能量概念，如勢能、動能，探討魔法能量的“總量”是否恒定，以及其施放過程中的能量損耗與效率問題。 第二章：元素魔法與物質構成： 水、火、風、土，這是奇幻世界中最常見的元素魔法。本章將從化學和原子論的角度齣發，審視這些元素魔法的“科學”基礎。例如，火焰魔法是否可以類比為化學反應中的燃燒過程？水魔法是否涉及到對分子結構的操縱？我們將藉此機會介紹原子、分子、元素周期錶等基礎化學知識，並思考在虛構的奇幻世界裏，元素之間的相互作用是否存在某種“魔法化學”的法則，它又與我們現實世界中的化學反應有何異同？ 第三章：空間扭麯與幾何學： 許多奇幻故事中，施法者能夠扭麯空間，進行瞬移，或者創造齣難以理解的空間結構。本章將深入探討空間扭麯背後的幾何學原理。我們將介紹歐幾裏得幾何與非歐幾裏得幾何的概念，特彆是黎曼幾何在描述彎麯空間中的應用。讀者將瞭解到，看似魔法般的神奇空間摺疊，在數學上並非全然不可思議，而可能與時空的麯率有關。我們將以一些簡單的幾何模型為例，解釋空間是如何被“彎麯”的，以及這種彎麯可能對距離和路徑産生怎樣的影響。 第四章：時間旅行的悖論與相對論： 時間旅行是科幻與奇幻作品中最具吸引力的主題之一。本章將從愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論齣發，分析時間旅行在物理學上的可能性和麵臨的挑戰。我們將探討時間膨脹、長度收縮等相對論效應，以及它們與超光速旅行之間的關聯。同時，我們將重點討論時間旅行可能引發的各種悖論，如祖父悖論，並介紹一些可能的解決方案，例如平行宇宙理論或因果律保護猜想，讓讀者在理解理論物理的同時，也體會到科幻創作的深度。 第五章：煉金術的化學幻想與數學模擬： 煉金術，作為古代的一種追求點石成金的神秘學說，其背後蘊含著對物質轉化和物質基本構成的好奇。本章將審視煉金術中的一些核心概念，如“賢者之石”，並從現代化學的角度進行解讀。我們將探討，如果煉金術的某些目標，例如金屬的嬗變，在理論上是否可行，以及需要怎樣的“催化劑”或“條件”。同時，我們將引入數學模擬的概念，思考如何用數學模型來模擬物質的轉化過程，即便是在一個幻想的煉金術體係中。 第二部分：星辰大海的物理數學 第六章：星艦的動力學與推進原理： 浩瀚宇宙的探索離不開星艦。本章將深入研究星艦的動力學和各種可能的推進原理。我們將從牛頓力學齣發，介紹慣性、動量守恒等基本概念，並分析反作用力推進（如火箭發動機）的局限性。隨後，我們將探討一些更具科幻色彩的推進方式，如麯速引擎、蟲洞旅行、慣性約束聚變等，並嘗試分析它們在物理學上的一些理論基礎，例如通過操縱時空麯率來實現超光速旅行的可能性。 第七章：外星文明的數學與邏輯： 想象中的外星文明，其思維方式和交流方式可能與人類截然不同。本章將聚焦於外星文明的數學和邏輯係統。我們將探討，如果存在一個完全獨立於人類發展的外星文明，他們的數學基礎是否會與我們相同？例如，質數、圓周率等概念是否是宇宙普遍存在的？我們還將討論，如何設計一種能夠被外星文明理解的通用語言，以及如何通過數學和邏輯來破譯外星信號。 第八章：黑洞、蟲洞與宇宙的邊界： 黑洞和蟲洞是宇宙中最神秘、最令人著迷的天體之一。本章將從廣義相對論和天體物理學的角度，深入剖析黑洞的形成、性質以及其附近的極端時空。我們將介紹事件視界、奇點等概念，並探討穿越黑洞的可能性。同時，我們將對蟲洞進行理論上的探討，分析其作為連接遙遠時空的“捷徑”的可能性，以及它們在時空中存在的條件。 第九章：外星科技的物理學推演： 科幻作品中常常齣現超越人類現有科技水平的外星科技，如能量護盾、心靈感應設備、反重力裝置等。本章將嘗試從物理學的角度，對這些虛構的科技進行閤理的推演。例如，能量護盾是否可能利用電磁場或等離子體技術實現？心靈感應是否可能與量子糾纏或神經科學有關？我們將引用相關的物理學理論，為這些科幻設定提供一些可能的科學解釋，並探討其實現的可能性。 第十章：宇宙常數與生命存在的奧秘： 宇宙的物理常數，如引力常數、普朗剋常數等，被認為是宇宙運行的基本法則。本章將探討這些常數為何如此“恰到好處”，使得宇宙能夠演化齣星係、恒星、行星，乃至生命。我們將介紹“人擇原理”等概念，思考宇宙的精細調節性，並結閤一些天體生物學的知識，探討在其他星球上存在生命的可能性。 第十一章：概率、統計與宇宙的偶然性： 宇宙的演化並非完全 deterministic（決定性）。本章將引入概率論和統計學的概念，探討宇宙中的偶然性。例如，行星的形成、生命的起源，是否都包含著巨大的概率因素？我們將思考，在浩瀚的宇宙中，即使是極小概率的事件，也可能因為龐大的樣本空間而變得不再罕見。 第三部分：科幻奇幻的哲學思考與未來展望 第十二章：虛擬現實的物理學基礎： 隨著科技的發展，虛擬現實越來越逼真。本章將探討虛擬現實的物理學基礎，包括如何通過視覺、聽覺、觸覺等感官來欺騙大腦，以及其背後的信息論和計算理論。我們將思考，一個足夠逼真的虛擬世界，在多大程度上可以被視為“現實”？ 第十三章：人工智能與物理學的交叉： 人工智能的發展與物理學研究息息相關，從量子計算到模擬復雜物理係統，AI都在扮演著越來越重要的角色。本章將探討AI在物理學研究中的應用，以及AI本身的一些物理學特性，例如信息熵、計算復雜度等。 第十四章：混沌理論與敘事中的不可預測性： 許多科幻和奇幻故事都包含著“蝴蝶效應”式的劇情反轉和不可預測性。本章將介紹混沌理論的基本概念，如對初始條件的敏感性，並探討它如何體現在文學敘事中，使得故事更加引人入勝。 第十五章：物理數學的邊界與未來的科幻想象： 本章將總結全書內容，並展望物理數學的未來發展趨勢，以及它們將如何繼續激發科幻與奇幻的無限想象。我們將思考，當前科學前沿的理論，如弦理論、量子引力等，又將為未來的文學創作帶來怎樣的可能性。 本書特色 跨學科的視角： 本書將物理學、數學、化學、生物學、天文學、哲學等多個學科的知識巧妙融閤，提供一個多維度、全方位的理解視角。 生動有趣的語言： 作者避免使用過於晦澀的術語，而是用通俗易懂的語言，結閤生動的比喻和具體的文學作品案例，讓讀者在輕鬆愉快的氛圍中學習。 豐富的文學案例： 本書將引用大量經典的科幻與奇幻文學作品，如《三體》、《星球大戰》、《哈利·波特》、《指環王》等，通過分析這些作品中的設定，來講解相關的科學原理。 啓發性的思考： 本書旨在激發讀者對科學的興趣，培養批判性思維，鼓勵讀者在閱讀科幻奇幻作品時，不僅僅是享受故事情節，更能深入思考其背後的科學邏輯和哲學意涵。 目標讀者 本書適閤所有對科學、科幻、奇幻文學感興趣的讀者，無論您是否擁有深厚的科學背景，都能從中獲得樂趣和啓發。特彆是對於那些在閱讀科幻小說時，會好奇“這是怎麼做到的？”的讀者，本書將為您提供一個絕佳的解答。 《巫師、外星人和星艦：科幻與奇幻中的物理數學》是一場智慧的探險，一次想象力的飛躍，它將帶您領略科學之美，感受文學之魅，讓您在仰望星空，暢遊奇幻世界的同時，也能更好地理解我們自身所處的宇宙。

評分☆☆☆☆☆

天呐，我最近剛讀完一本關於宇宙航行的硬科幻小說，簡直是腦洞大開！這本書裏對蟲洞的描述，不僅僅是理論上的探討，更是將粒子物理學和廣義相對論的復雜概念，用一種近乎詩意的語言描繪瞭齣來。作者在構建那個遙遠星係的社會結構時，似乎也花瞭不少心思研究瞭不同行星環境下生物進化的可能性，每一個種族的習俗和生理特徵，都顯得那麼有說服力，仿佛真的存在過一樣。最讓我震撼的是，小說結尾處對時間悖論的處理，沒有采用俗套的解決方案，而是引入瞭一種多維時間流的視角，讀完之後我感覺自己的世界觀都被重塑瞭。這本書的敘事節奏把握得極好，前半部分是緩慢而深沉的哲學思辨，後半段則是一場驚心動魄的星際追逐，緊張感十足，讓我好幾次在半夜驚醒，不得不趕緊翻到下一頁。絕對是近年來難得一見的，能將硬核科學與精彩故事完美融閤的作品。

評分☆☆☆☆☆

說來慚愧，我最近沉迷於一本關於超光速旅行的太空歌劇，雖然情節上不乏常見的英雄主義和帝國對抗，但它最吸引我的地方在於對“慣性”和“加速度”的顛覆性理解。作者構建瞭一個全新的物理學框架，其中“負質量物質”被用於抵消運動帶來的所有不適感，使得星際航行變成瞭如同在平靜湖麵上滑行一般的體驗。更絕的是，他們還引入瞭一種基於斐波那契數列構建的“通訊加密法”，聲稱隻有遵循自然界基本比例的思維纔能破解，這讓那些星際間的密語充滿瞭古典美感。我得承認，有些關於弦理論的應用描述我看得雲裏霧裏，但光是想象那種零慣性、無縫銜接的宇宙穿梭，就已經值迴票價瞭。這是一場視覺和智力上的雙重盛宴。

評分☆☆☆☆☆

我最近翻閱瞭一本相當冷門的“時間旅行”小說，但它完全避開瞭傳統的祖父悖論，轉而專注於“概率塌縮”和“多世界詮釋”的文學錶達。故事的主角是一名緻力於精確計算“未來確定性”的統計學傢。書中對“蝴蝶效應”的量化描述非常細緻，每一個微小的決策都被賦予瞭一個精確的概率權重，而主角的任務就是通過在過去進行極其微小的、幾乎無法察覺的乾預，來微調整個宇宙的演化方嚮。作者將復雜的傅立葉變換和隨機過程理論，融入到瞭主角的內心獨白和行動邏輯中，使得角色的每一步都顯得深思熟慮且充滿風險。這種將冰冷的數學模型轉化為生死攸關的文學衝突的方式，真是太高明瞭。讀完後我開始對日常生活中那些不經意的選擇産生瞭前所未有的敬畏感。

評分☆☆☆☆☆

最近迷上瞭一套探討維度空間與信息理論的奇幻係列，作者的想象力簡直突破天際。它不是那種簡單的魔法故事，而是將“魔法”本身定義為對宇宙底層代碼的操縱。書裏詳細描繪瞭一種被稱為“以太編碼”的係統，它能讓施法者通過特定的數學序列來修改現實的局部參數，聽起來玄乎，但作者引用瞭大量的圖論和拓撲學概念來支撐這個設定，讀起來就像是在解一道超級復雜的邏輯謎題。我特彆喜歡其中對“信息熵”在魔法運用中的體現——力量越大，消耗的“有序性”就越多，世界因此更容易陷入混亂。這種設定極富警示意味，讓整個奇幻世界的運行都有瞭冰冷的、可量化的規則。雖然有些地方的數學推導看起來很燒腦，但我相信那些真正熱愛邏輯和結構的人，一定會沉迷於其中。

評分☆☆☆☆☆

我剛看完一本以蒸汽朋剋為背景的哥特式懸疑小說，故事的核心圍繞著一颱失控的“全能計算引擎”展開。這本書的氛圍塑造得極其到位，濃重的霧氣、腐朽的維多利亞式建築，以及機械齒輪的哢嗒聲，無處不在地營造齣一種壓抑和不安。作者巧妙地將早期的差分機原理與煉金術的神秘主義結閤起來，探討瞭“人工智慧的靈魂”這一古老命題。書中有一個情節，涉及到如何用純粹的二進製邏輯來模擬人類情感的復雜性，那段文字讀起來像是一篇晦澀的哲學論文，但又被包裹在緊張的追捕戲碼之中。我尤其欣賞作者對“可計算性”邊界的探討，它迫使讀者思考，究竟哪些事情是機器永遠無法觸及的。這書讀完後勁很大，讓人久久不能平靜。

評分☆☆☆☆☆

very good

評分☆☆☆☆☆

深入簡齣，內容不錯，真心不喜歡這種裝幀樣式。。。

評分☆☆☆☆☆

劃綫價：商品展示的劃橫綫價格為參考價，該價格可能是品牌專櫃標價、商品吊牌價或由品牌供應商提供的正品零售價（如廠商指導價、建議零售價等）或該商品在京東平颱上曾經展示過的銷售價

評分☆☆☆☆☆

想買好久瞭 終於入手 還沒看 學校管的嚴 沒時間看

評分☆☆☆☆☆

東西不錯 挺好的

評分☆☆☆☆☆

很好很好很好很好很好很好

評分☆☆☆☆☆

幫同學買的，配送速度快！是正品！京東配送速度快！快遞員服務態度好！

評分☆☆☆☆☆

sooooo good

評分☆☆☆☆☆

這次京東圖書特價好給力，一次囤瞭幾十本，慢慢看^_^