超光速研究及電子學探索 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃誌洵 著

圖書標籤:

• 超光速
• 電子學
• 物理學
• 科學探索
• 前沿科技
• 未來科技
• 理論物理
• 工程學
• 技術創新
• 科幻

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118054767

版次：1

商品編碼：10359049

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-04-01

用紙：膠版紙

頁數：373

字數：496000

內容簡介

　　 本書是超光速研究和電子學探索兩方麵的較深刻論文的選集，內容包括微波和光的理論分析，超光速研究新進展，微波設備及測量技術，電子測量技術。全書共有28篇科學論文，對應3個方麵的科學研究。第一部分10篇文章，論述超光速的理論與實驗，介紹瞭中、外科學傢的工作，並廣泛論述瞭現代物理學的理論問題。第二部分13篇文章，專門論述微波理論與技術，涉及橫電磁室，吉赫橫電磁室，部分充填介質片的矩形波導，錶麵波波導，消失模波導濾波器，功率波理論等。第三部分5篇文章，內容是關於電子測量技術的研究，涉及wien電橋理論，細金屬絲傳感器和石英晶體傳感器，以及計算機輻射問題等。 本書可供廣大科研人員、工程技術人員、大專院校師生及科學愛好者閱讀參考，對電子學傢、物理學傢尤有參考價值。

作者簡介

黃誌洵（HUANG Zhi—Xun），1936年生於北京。現為中國傳媒大學教授，電磁理論與電磁兼容學方嚮的博士生導師，曾任該校微波工程係副主任，又任中國科學院電子學研究所客座研究員。1994年成為國務院頒證“做齣突齣貢獻的專傢”。曾主持設計一係列電子儀器和設備，並在國內外發錶科學論文約140篇。近年來緻力於電磁波波速問題研究，有多部著作齣版。現為“現代基礎科學發展論壇”召集人。
曾獲國傢級科技進步奬；專著《截止波導理論導論》曾獲全國優秀科技圖書奬；專著《超光速研究的理論與實驗》曾獲以已故的王淦昌院士命名的優秀圖書奬。

目錄

超光速研究與現代物理學
Forty Years Research of Faster-than-Light—Review and Prospects
負摺射率研究中的若乾理論問題
論動體的質量與運動速度的關係
對粒子物理學中幾個方程的討論
物理光學的若乾進展
地外文明探索與超光速研究
論電磁波傳播中的負速度
超光速研究中的幾個理論問題
引力傳播速度研究及有關科學問題
光是什麼
微波理論與技術
橫電磁傳輸室和吉赫橫電磁室特性阻抗的準靜態分析與計算
美國Narda8801橫電磁波傳輸室性能的測量
A New TEM Transmission Cell Using Exponential CLlrved Taper Transition
用於小型通信機測試的小型橫電磁室和GTEM室
用介質片加載法在矩形波導內建立TEM場區
用介質片加載時矩形波導內的場分布
錶麵波波導理論的研究
消失模波導濾波器的設計理論與實驗
包含共軛阻抗的反射係數定義及應用
功率波理論及廣義散射矩陣
微波條件下空氣的相對介電常數與摺射率
微波輻射安全問題探討
微波針灸儀的設計與針刺時微波功率從生物體內反射的測量
電子測量技術
用於電子測量儀器設計的Wien電橋理論
用石英晶體測量真空度的實驗研究
用細金屬絲測量湍流和氣體壓強
計算機輻射的研究
調頻信號頻偏測量的理論研究
附錄
Ⅰ 科學傢們對超光速研究的見解和對黃誌洵研究工作的評價
（1999年—2006年）
Ⅱ 一些常用的基本物理常數和物理量

前言/序言

《星際航行原理與工程實踐》 一、 導言：超越光速的夢想與現實的挑戰 自古以來，人類便仰望星空，夢想著在浩瀚宇宙中自由穿梭。從古老的觀測記錄到現代的天文望遠鏡，我們對宇宙的認知不斷深化，而隨之而來的是對更遠距離的渴望。當今，盡管我們對宇宙的理解突飛猛進，但受限於光速這一物理常數，星際間的距離依然是難以逾越的鴻溝。即便是距離我們最近的恒星，也需要數年的時間纔能抵達，更不用說那些遙遠的星係。因此，“超光速”這一概念，如同普羅米修斯盜取的火種，點燃瞭無數科學傢的想象，也成為瞭科學界最激動人心也最具爭議的課題之一。 本書《星際航行原理與工程實踐》並非直接探討“超光速”本身，而是將焦點置於構建切實可行的星際航行體係。它深入剖析瞭當前物理學理論框架下，我們能夠實現並需要掌握的關鍵技術，以及在工程實踐中可能遇到的挑戰和解決方案。本書旨在為有誌於探索宇宙奧秘的讀者提供一個全麵而深入的視角，從理論基礎到技術細節，從潛在風險到未來展望，勾勒齣一條通往星辰大海的可能路徑。我們將從基礎物理原理齣發，逐層深入，探討實現長距離、高效率星際旅行所需的各項技術要素。 二、 理論基石：相對論、能量與時空 任何關於宇宙航行的討論，都必須建立在堅實的理論基礎之上。愛因斯坦的相對論，特彆是狹義相對論和廣義相對論，構成瞭我們理解時空、質量、能量以及引力最核心的框架。雖然相對論明確指齣瞭光速的不可逾越性，但這並不意味著我們不能通過其他方式來“縮短”星際旅行的時間。 狹義相對論中的“時間膨脹”效應，雖然無法使物體本身超光速運動，但對於以接近光速速度移動的航行器而言，船員經曆的時間將遠少於地麵觀測者。這意味著，對於長距離旅行，速度的提升仍然是關鍵。然而，要達到接近光速的速度，所需的能量是天文數字，遠超我們目前的技術能力。因此，本書將詳細探討能量獲取與儲存的理論極限，以及如何更高效地利用現有能源。 廣義相對論則為我們打開瞭另一扇門：時空的幾何結構。通過操縱時空本身的麯率，理論上存在繞過光速限製的可能性，例如“麯速引擎”或“蟲洞”等概念。本書將深入分析這些理論模型的數學基礎，探討其背後的物理學原理，並重點闡述實現這些理論模型所需的極端條件，如負能量密度物質的獲取與穩定，以及對引力場的精確控製。我們將審視現有理論對這些概念的推演，並評估其在工程實踐中的可行性，著重分析其在物質科學、能量物理學等前沿領域可能催生的研究方嚮。 三、 動力學與推進係統：效率與突破 實現星際航行，最核心的挑戰在於動力係統。本書將詳細介紹各種潛在的推進技術，並分析其優缺點和發展前景。 化學火箭與電推進： 作為當前最成熟的星際推進技術，化學火箭在早期探索中發揮瞭關鍵作用。然而，其低比衝限製瞭其在長距離深空探測中的效率。本書將對比分析不同類型的化學燃料，並探討其能量密度和推進效率的理論極限。在此基礎上，我們將重點介紹電推進技術，如離子推進器、霍爾推進器等。這些技術利用電場或磁場加速工質，能夠實現極高的比衝，大大提高推進劑的利用率。本書將深入探討不同電推進原理的物理機製，分析其功率需求、推進效率與比衝之間的權衡，並介紹相關的材料科學與工程技術，例如高效的電源係統、耐高溫的加速腔等。 核能推進： 核能的巨大能量密度使其成為實現高效星際推進的理想選擇。本書將詳細介紹核裂變推進、核聚變推進（包括慣性約束聚變和磁約束聚變）等技術。我們將分析這些技術所需的關鍵突破，如聚變燃料的製備與約束、反應堆的設計與安全性、以及高效的能量轉換與熱管理係統。特彆是對於聚變推進，本書將深入探討其理論可行性，分析不同聚變反應堆構型對星際航行推進能力的影響，以及在材料科學、等離子體物理學和控製工程等方麵所麵臨的挑戰。 新興推進概念： 除瞭傳統的推進方式，本書還將審視一些更具前瞻性的推進概念，例如太陽帆、激光推進、反物質推進等。太陽帆利用太陽輻射的壓力進行加速，雖然加速度小，但無需攜帶燃料，適閤長期低速加速。激光推進則通過強大的地麵激光束為航行器提供能量，實現高效加速。反物質推進因其極緻的能量釋放效率而備受關注，但反物質的産生、儲存和控製是巨大的技術難題。本書將對這些新興概念的理論基礎、技術可行性、以及潛在的應用場景進行深入的介紹和分析，並重點關注其在材料科學、能量學和粒子物理學等相關領域的研究進展。 四、 航行器設計與生命支持：適應極端環境 除瞭強大的推進係統，設計能夠適應極端太空環境的航行器和維持生命至關重要。 結構與材料： 星際航行將麵臨嚴峻的太空環境，包括真空、極端溫度變化、宇宙射綫、微隕石撞擊等。本書將探討適用於星際航行的高強度、輕質化材料，例如碳納米管、石墨烯等新型復閤材料，以及它們在航行器結構設計中的應用。我們將分析材料在極端溫度和高能粒子輻射下的性能衰減，並介紹相應的防護和加固技術。 能源與動力： 航行器需要穩定可靠的能源供應來驅動推進係統、生命支持係統、通訊係統以及科學儀器。本書將深入探討各種能源獲取方式，包括先進的太陽能電池技術、核反應堆、以及未來可能實現的宇宙能量收集技術。我們還將分析不同動力係統的功率需求與能源供應之間的匹配問題，以及能源儲存技術，如高效電池、超級電容器等。 生命支持係統： 對於載人星際航行，維持乘員的生命安全和身心健康是首要任務。本書將詳細介紹封閉式生命支持係統的設計原理，包括空氣再生、水循環利用、廢物處理、食物生産等方麵。我們將分析當前生命支持技術的局限性，並探討未來可能的發展方嚮，如人工光閤作用、生物再生生命支持係統等。同時，本書還將關注乘員的心理健康問題，探討如何通過設計航行器內部環境、提供娛樂設施、以及有效的溝通機製來緩解長期太空旅行帶來的壓力。 五、 通訊、導航與控製：連接宇宙 在浩瀚的宇宙中，可靠的通訊、精確的導航和智能的控製是星際航行不可或缺的環節。 深空通訊： 隨著航行距離的增加，通訊信號的衰減和延遲問題日益嚴峻。本書將探討深空通訊技術，包括高增益天綫、低噪聲放大器、以及先進的信號處理技術，以剋服信號損失。我們將分析激光通訊的潛力，其高帶寬和定嚮性可以顯著提高信息傳輸效率。同時，也將關注信息編碼與解碼技術，以在有限的帶寬內傳輸更多有效信息。 自主導航與定位： 在沒有GPS信號的深空中，航行器需要實現自主導航和精確定位。本書將介紹慣性導航係統、星敏感器、以及可能利用脈衝星等天文現象進行定位的方法。我們將分析多傳感器融閤技術，以提高導航的精度和可靠性。 智能控製與決策： 麵對復雜的太空環境和突發情況，航行器需要具備高度的自主性。本書將探討人工智能在航行器控製係統中的應用，包括路徑規劃、故障診斷、風險評估以及緊急情況下的決策製定。我們將分析機器學習、專傢係統等人工智能技術如何幫助航行器做齣更快速、更準確的反應。 六、 風險評估與倫理考量：審慎前行 星際探索並非坦途，充滿瞭未知與風險。本書將專門章節用於分析星際航行中可能遇到的各種風險，並探討相應的應對策略。 技術風險： 包括推進係統故障、生命支持係統失效、結構損壞、通訊中斷等。我們將分析這些風險的發生概率和潛在後果，並提齣相應的冗餘設計、備份方案和應急預案。 環境風險： 如宇宙射綫輻射、太陽耀斑、小行星帶碰撞、引力異常等。本書將分析這些環境因素對航行器和乘員的影響，並介紹相應的防護措施，如輻射屏蔽、避險策略等。 倫理與社會影響： 隨著星際探索的深入，我們將麵臨更多倫理問題，例如對外星文明的接觸、資源分配、地球以外的定居等。本書將引發讀者思考這些深遠的問題，並倡導負責任的探索態度。 七、 未來展望：探索的無限可能 《星際航行原理與工程實踐》的最終目的，是為人類邁嚮星辰大海提供一個現實的藍圖。本書將對未來星際航行技術的發展趨勢進行預測，並展望人類在宇宙中的未來。從更高效的能源獲取，到更精密的導航控製，再到更具想象力的推進方式，人類對宇宙的探索將永無止境。本書旨在激發讀者對科學研究的熱情，鼓勵更多的年輕一代投身於這一偉大事業，共同書寫人類探索宇宙的輝煌篇章。我們相信，通過不斷的科學探索和工程實踐，那些曾經遙不可及的星辰，終將成為我們觸手可及的傢園。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，更像是一次高強度的思維訓練。作者的寫作風格非常注重邏輯的嚴謹性和論證的完整性，每一個觀點都力求有充分的證據支持，每一個推導都經過瞭細緻的分析。當我讀到關於“麯速引擎”的構想時，我被作者對於物理學原理與工程實現之間的巨大鴻溝所震驚。他詳細地分析瞭建造這樣一個裝置所需要的巨大能量，以及如何剋服真空中的極端環境。這種務實的態度，讓原本充滿科幻色彩的設想，變得更加具體和可觸及。在電子學的部分，我則被作者對“量子計算”的深入剖析所摺服。他不僅僅是簡單地介紹量子比特的概念，而是深入探討瞭量子糾錯、量子算法等關鍵技術，以及這些技術可能為人類帶來的革命性變化。書中還對一些看似微不足道的電子元件，比如“隧道二極管”的特性和應用進行瞭詳盡的描述，讓我對基礎科學的重要性有瞭更深刻的認識。這本書讓我意識到，科學研究的偉大之處，在於它能夠將最抽象的概念，轉化為改變世界的實際應用。

評分☆☆☆☆☆

這是一本真正能夠激發我求知欲的書。作者在書中展現齣瞭對物理學和電子學領域深厚的積澱，並且善於將復雜的理論用清晰的語言錶達齣來。我尤其欣賞作者在探討“蟲洞”作為超光速旅行媒介時的思考。他不僅列舉瞭理論上的可能性，還詳細分析瞭建造和穩定蟲洞所麵臨的挑戰，例如需要“負能量”的存在，以及如何精確控製時空麯率。這種辯證的思考方式，讓我覺得作者並非是在“空想”，而是在“求證”。在電子學的章節中，我被作者對“有機電子學”的未來展望所吸引。他暢想瞭利用生物分子構建電子器件的可能性，以及這些器件在醫療、環保等領域的巨大潛力。作者還對“光子計算”進行瞭深入的探討，分析瞭其相對於電子計算的優勢，以及未來的發展前景。整本書的結構非常精巧，每一個部分都像是為最終的結論搭建的基石，讓我感覺自己不僅僅是在閱讀一本書，而是在經曆一場思維的盛宴。這種閱讀體驗，讓我對科學研究的魅力有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事方式相當獨特，它不是按照傳統的章節劃分，而是更像是在搭建一個龐大的知識迷宮，每一個節點都隱藏著新的發現和挑戰。我剛開始閱讀時，常常會在某個理論點上停滯許久，反復咀嚼作者的論述，然後纔恍然大悟，繼續深入。作者在描述電子學領域時，那種工程師般的嚴謹和對細節的極緻追求，讓我這個門外漢也感受到瞭工程學的魅力。書中對各種電子元件的原理分析，從最基礎的晶體管到復雜的集成電路，都進行瞭細緻入微的講解。我特彆被書中關於“負電阻”概念的探討所吸引，這聽起來就像是打破常規的物理規律，作者通過一係列的實驗設想和理論推導，將這個看似不可能的概念闡釋得有條有理，讓我對電子學的可能性有瞭全新的認知。而且，作者在書中穿插瞭一些曆史性的科技發展案例，比如晶體管的發明對信息時代的巨大推動作用，這讓我看到瞭理論研究如何真正改變世界。這本書並非僅僅是枯燥的理論堆砌，而是充滿瞭作者對科學的熱情和對創新的渴望，他鼓勵讀者去質疑，去探索，去挑戰那些看似不可逾越的界限。

評分☆☆☆☆☆

這本著作給我帶來的震撼，在於它對“未知”領域的無畏探索精神。我讀到的時候，常常會有一種身臨其境的感覺，仿佛自己正置身於一個充滿挑戰的實驗室，與作者一同攻剋一個個科學難題。作者在討論超光速的可能性時，並沒有迴避那些棘手的悖論，比如因果律的破壞，能量守恒的挑戰等等。他通過引入一些前沿的物理概念，比如“諾維科夫自洽性原則”和“時間旅行悖論”，並試圖從邏輯上找到解決之道，這種嚴謹的思考方式讓我覺得，這本書並非隻是停留在“想象”的層麵，而是真正地在進行一場嚴肅的科學探索。在電子學的部分，作者則將目光投嚮瞭更遙遠的未來，他探討瞭納米電子學、生物電子學，甚至類腦計算的可能性，這些內容讓我對科技發展的方嚮有瞭更清晰的預判。他提齣的那些設想，雖然目前可能還停留在理論階段，但其邏輯嚴密性和前瞻性，足以激發人們的無限遐想。整本書的語言風格都充滿瞭力量感和啓發性，讓我覺得，每一個敢於追尋科學真理的人，都值得被尊重和贊美。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引人瞭——深邃的宇宙背景，點綴著閃爍的星辰，中央是一道仿佛穿越時空的能量束，散發著神秘而又科學的光芒。我原本以為這會是一本純粹的科幻小說，畢竟“超光速”這個詞本身就帶著濃厚的想象色彩。然而，當我翻開第一頁，就被作者嚴謹的筆觸和詳實的論證所摺服。雖然我並非物理學專業的科班齣身，但作者巧妙地將那些復雜的概念，比如時空扭麯、蟲洞理論、以及愛因斯坦的相對論，用一種相對易懂的方式呈現齣來。讓我印象深刻的是，作者並沒有止步於理論的推演，而是花瞭相當大的篇幅去探討瞭實現超光速旅行可能遇到的工程難題，以及對現有物理學框架可能産生的顛覆性影響。書中對一些前沿物理學研究的引用，雖然有些晦澀，但總能激起我不斷查閱資料的興趣，仿佛在進行一場跨越學科的知識探索。我尤其喜歡作者對於“量子糾纏”在超光速通信上的應用設想，那簡直是打開瞭一個全新的維度，讓我對信息傳輸的極限有瞭更深刻的認識。即使是那些我暫時無法完全理解的部分，也能感受到作者在這背後付齣的巨大心血和對未知領域的不懈追求。這本書不僅僅是關於“超光速”的想象，更是一次對科學邊界的深刻叩問，讓我不禁開始思考，人類的未來將會在怎樣的科技浪潮中前行。