巫师外星人和星舰-科幻与奇幻中的物理数学

第1章  游戏开始  1.1  创作本书的目的  1.2  我的若干假设前提  1.3  全书结构  1.4  你需要掌握的数学和物理学基础知识  1.5  能量与功率**部分  波特物理学  第2章  哈利·波特与守恒律    2.1  奇幻小说的分类    2.2  变形魔法与质量守恒    2.3  幻影移形和动量守恒    2.4  修复咒和热力学第二定律  第3章  霍格沃茨为何这么黑    3.1  魔法与科技    3.2  照明问题  第4章  魔兽及其证伪    4.1  神龙现身    4.2  如何构造一个巨人    4.3  克莱伯定律之一：美人鱼    4.4  克莱伯定律之二：猫头鹰、龙、鹰头飞马和其他飞天神兽第二部分  星际旅行  第5章  技术革新：汽车为何跟不上计算机    5.1  未来世界的交通    5.2  星际旅行的真相    5.3  计算过程的能量需求    5.4  普通汽车与飞行车的能耗分析    5.5  低空轨道飞行  第6章  太空度假    6.1  科幻小说中的未来：太空假期便捷又便宜    6.2  轨道飞行器    6.3  任何太空行程的**步：太空行的能量代价    6.4  太空旅程的资金来源  第7章  太空殖民地    7.1  太空居民    7.2  奥尼尔式殖民地    7.3  重力问题    7.4  太空站中的人工“重力”    7.5  拉格朗日点    7.6  地外生态和能源问题    7.7  项目估价  第8章  太空电梯    8.1  乘梯上太空    8.2  地球同步轨道的物理学原理    8.3  何谓太空电梯，它有什么用？    8.4  建筑如何挺立，因何倒塌？    8.5  拉力与耐力：碳纳米管    8.6  能量、“轿厢”、激光和推进系统    8.7  成功可能性有多大    8.8  太空电梯的精准数据  第9章  载人星际航行    9.1  这不是坐飞机，更不同于航海    9.2  开普勒三大定律    9.3  霍曼转移轨道    9.4  δv及其他    9.5  返程问题    9.6  引力弹弓效应和混沌轨道    9.7  成本问题    第10章  高级推进系统  10.1  加速行进    10.2  为什么化学推进系统无法胜任    10.3  史上*著名的物理学公式    10.4  高级推进系统设想    10.5  “炸弹飞船”：“猎户座”推进器    10.6  星际旅行前景展望  第11章  空想中的推进系统    11.1  更具空想色彩的推进系统    11.2  物质反物质推进系统的质量比    11.3  辐射问题  第12章  星际旅行与相对论    12.1  时间足够你做任何事    12.2  爱因斯坦有没有搞错？    12.3  若干疑难之处    12.4  相对论背景下的匀加速运动  第13章  超光速旅行和时间旅行    13.1  现实主义的答案    13.2  非现实主义的回答    13.3  为什么超光速就意味着时间旅行    13.4  广义相对论    13.5  引力时间延缓与黑洞    13.6  虫洞和“奇异”物质    13.7  祖父悖论和其他奇闻第三部分  外星人与外星世界  第14章  寻找宜居行星    14.1  阿德勒准则    14.2  恒星的类型    14.3  行星与其恒星之间的距离    14.4  温室效应    14.5  轨道偏心率    14.6  行星大小与大气层保有能力    14.7  安娜·卡列尼娜法则和宜居星球    14.8  未解之谜  第15章  寻找史波克的科学方法    15.1  系外行星和外星植物    15.2  多普勒方法    15.3  凌日现象与开普勒计划    15.4  生命的特殊印记    15.5  外星光合作用  第16章  与外星人对话的数学原理    16.1  对外星生命的三种观点    16.2  与外星人接触的动力    16.3  德雷克方程模型与外星接触的数学评估第四部分  古戈年  第17章  人类的短期生存前景    17.1  我们的世界将这样落幕    17.2  短期风险，人为制造的灾难  第18章  建造一颗星球    18.1  地球化改造    18.2  火星的基本特征    18.3  温度与火星大气    18.4  大气中的氧    18.5  经济收益  第19章  戴森球和环形世界    19.1  戴森球    19.2  戴森网    19.3  尼文的环形世界    19.4  环形世界、全球卫星定位和爱伦菲斯特悖论    19.5  环形世界不稳定！    19.6  让空想成为现实——以及有没有必要？  第20章  高级文明和卡尔达谢夫等级    20.1  卡尔达谢夫等级    20.2  我们现在的0.7  型文明    20.3  第ⅰ类文明    20.4  继续升级    20.5  第ⅱ类文明    20.6  第ⅲ类文明  第21章  古戈年    21.1  明天的明天    21.2  “短期”展望：5亿年以内的时光    21.3  “中期”前景：1013年以内    21.4  “长期”前景：直到时间尽头（古戈年）    21.5  以黑洞为动力的文明    21.6  质子会衰变——确定吗？    21.7  古戈年——直到所有黑洞都蒸发    21.8  我们*后的致意致谢附录  牛顿三大运动定律  a.1  牛顿运动定律  a.2  常见的作用力参考文献译后记  让科幻回归科学