星际穿越

关注量子科学

探究宇宙奥秘

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1234文化大革命如火如荼进行的同时，军方探寻外星文明的绝秘计划“红岸工程”取得了突破性进展。但在按下发射键的那一刻，历经劫难的叶文洁没有意识到，她彻底改变了人类的命运。

1234地球文明向宇宙发出的第一声啼鸣，以太阳为中心，以光速向宇宙深处飞驰……

1234四光年外，“三体文明”正苦苦挣扎——三颗无规则运行的太阳主导下的百余次毁灭与重生逼迫他们逃离母星。而恰在此时，他们接收到了地球发来的信息。

1234在运用超技术锁死地球人的基础科学之后，三体人庞大的宇宙舰队开始向地球进发……人类的末日悄然来临。

1234从《三体》三部曲出版问世至今，刘慈欣对很多热爱这部作品的人来说，就一直是一个“神一样的存在”。这是一部被视为“中国科幻文学里程碑”式的作品，一时间在中国读者当中，风头无两。对于这部作品的讨论也开始进入学院派的范畴，但是，有一点目前是有共识的，就是他的出版商、中国最具影响力的科幻文学杂志《科幻世界》主编姚海军所说，“《三体》体现了前沿的想象力，让读者看到中国人在想象世界里到底还能走多远。”5月26日，中国教育图书进出口有限公司宣布，《三体》三部曲——《三体》《黑暗森林》《死神永生》的英文版将于2014年10月、2015年5月、2016年1月分三步在美国出版发行。这部被誉为“中国科幻文学的里程碑”之作，即将走向大洋彼岸。
1234上海《外滩画报社》2014年05月28日 第593期(专访《三体》作者刘慈欣：颠覆旧世界的向往)
1234中国内陆出了一套「奇书」，叫《三体》。对于非专业的普通读者来说，《三体》是一部让人眼界大开的「离地」体验。看完后，仰望夜空，你看到的星星变得不一样了。
1234香港《文汇报》2011-04-18(宇宙露出真相 人類逃往何方)
1234从「童年末日」到「星际奇兵」，虽然外星智慧介入地球文明发展的故事，在科幻领域中已算「老梗」，但「三体」仍成功营造了许多「既熟悉又陌生」的科幻氛围。

1234《三体》的幻想源于经典物理中的三体问题，即三个体积质量相当的天体，在远离其它星系以致其它星系的引力影响可忽略不计的情况下，三个天体在互相引力的作用下互相围绕运行，其运行轨迹将产生不可预测的混沌。很多年来，数学家们一直希望能建立三体乃至多体问题的数学模型，可遗憾的是，得到的结果仅仅是三体问题在非限制条件下的不可解。刘慈欣正是基于这样的科学事实，用大胆的想象和严谨的推断，在三体星系的行星中构建了一个外星文明形态，并描绘了该文明在如同不可捉摸的命运一般的“恒纪元”与“乱纪元”[注1]的轮替中，数百次的毁灭和重生。三体的故事有着广袤的时间与空间纬度，其以明暗两条线索发展，一条描述了科学家叶文洁在目睹了文革的疯狂与愚昧之后，痛苦的思索着后工业时代对人本复归的扼杀以及人类文明种种深入骨髓的病态，在一次偶然的科学实验中，她利用太阳作为发射天线，向宇宙中发出了人类文明存在的信号，多年后，她竟然收到了来自另外一个文明的回复，该回复用急促的句子阻止着地球人进一步的沟通，因为“如果你们的世界被定位，那么你们将被入侵”，但是出于对人类文明的绝望以及对外来高等智慧道德观念的美好幻想，叶文洁毅然的向太空中发射了回复的信息，向外星文明表示“人类文明病入膏肓，我们需要你们的帮助改造”……于是，三体世界的舰队开始向地球前进，并通过“智子”[注2]锁死了地球科技的进步，使地球文明不至于在四百年后三体舰队到达地球时已经远远的超过三体世界的文明水平，同时，叶文洁也组织起所有地球上对人类文明深感厌倦的力量，成为地球上的三体叛军。另一条暗线则描述了三体文明的大致形态，由于三体星系运行的混沌，该文明一直生活在朝不保夕的不可预测当中，乃至于其文明经历了数百次的毁灭与重生，*后，他们抛弃了一切的人文情感，建立起一种机械般精确却冰冷的社会形态。 　　　　
1234刘在《后记》中介绍，他希望描述一个零道德的宇宙图景，但是《三体》本身却并非是零道德的，它充满了对于人类社会的道德反思，从极权社会人性的泯灭，到人类追求利益的那条鲜血淋漓的途径，再到后工业时代的人类沙文主义以及人类发展与环境的关系，他精确的描述了人类社会产生的罪恶以及现代主义所担忧的科学、技术、工业给人文世界带来的冲击，并通过道德碰撞营造出戏剧冲突。刘本身在《三体》中未介入作任何的道德论断——事实上，虽然作为“反派”出现，叶文洁们所拥有的悲天悯人的情怀却让人不得不肃然起敬——但是这篇文章却处处透射出对真理、美好、平等等普遍伦理的向往，并闪现出不少的个体光辉，值得我们献上**的赞礼。

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1234在《星际穿越》之后，这一系列问题全世界都在问！本书将会告诉你答案！
1234为什么黑洞会吞噬一切，甚至连光都不能幸免？
1234为什么虫洞不是一个洞，而是一个球？
1234又是什么神奇的力量，让米勒星球上的一小时等于地上七年？
最简明清晰的时间与空间理论入门读本。基普·索恩教授，电影《星际穿越》的唯一科学指导，以浅显易懂的语言一一破解了宇宙中的让人瞠目结舌的奇景——大爆炸、黑洞、时空弯曲、潮汐力、虫洞、引力弹弓、星际旅行等，解释了所有推动剧情的天体物理学理论，还就内容的真实性将书中的科学知识分为三种：科学事实、有根据的推测和猜想，并做了明确的标注，以帮助我们解开所有剧情设计与时空旅行之谜！
1234《星际穿越》是继《时间简史》之后天体物理学领域的又一里程碑式著作。

推荐序1请温柔地走进科学的良夜

推荐序2星际穿越，不确定性的美妙

中文版序科学的力量

译者序探秘人类知识的未知疆域

前言科学，美丽而迷人

引言一场华梦，九年曲折：电影《星际穿越》的创生

【琳达·奥布斯特】最杰出的好莱坞搭档

【史蒂文·斯皮尔伯格】谁是最初的导演？

【乔纳森·诺兰】一波三折的编剧遴选

【克里斯托弗·诺兰】意外接棒的好莱坞顶尖导演

【保罗·富兰克林、奥利弗·詹姆斯、尤金妮娅·冯·腾泽尔曼】视觉特效的缔造者们

【马修·麦康纳、安妮·海瑟薇、迈克尔·凯恩、杰茜卡·查斯坦】精彩“穿越”背后的好莱坞巨星们

第一部分宇宙奥秘，穿越之钥

01宇宙的终极真相

大爆炸，宇宙诞生

万亿星系与黑洞

太阳系

恒星的死亡：白矮星、中子星和黑洞

宇宙中的电场、磁场与引力场

02主宰宇宙宿命的法则

揭秘物理世界的四大定律

科学事实、有根据的推测和猜想

03弯曲时空和潮汐力

爱因斯坦的时间弯曲理论

弯曲的空间：超体和我们的宇宙膜

潮汐力，米勒星球巨浪的来源

04黑洞，光都无法逃逸的牢笼

蹦床上的蚂蚁，黑洞弯曲的空间

视界困住的信号，黑洞弯曲的时间

无可抵抗的空间“漩涡”

精确刻画黑洞附近的弯曲时空

从宇宙中观测到的黑洞外貌

“踩着彼此的肩膀”的黑洞发现史

第二部分卡冈都亚，黑洞中的巨人

05黑洞卡冈都亚的构造

1亿倍太阳质量，米勒星球被撕碎的临界点

“天上一时，地上七年”，自旋速率大揭秘

卡冈都亚的结构奥妙

火壳，被禁锢的光线

06引力弹弓

21世纪科技都无法解决的加速困境

驶往米勒星球的弹弓之旅

星系中心的中等质量黑洞，最佳弹射弹弓

超级文明的航行轨迹

“卡西尼”号，现实中的“巡逻者”号

07打造黑洞卡冈都亚

黑洞阴影及其火环

无自旋黑洞的引力透镜效应

快速自旋黑洞的引力透镜效应

制造《星际穿越》中黑洞和虫洞的视觉特效

引力弹弓旅程中的景象

08瑰丽奇美的吸积盘与喷流

类星体，小天体里的大能量

能量发动机——黑洞与吸积盘

喷流：从回旋空间中提取能量

吸积盘从何处来？潮汐力撕裂恒星

卡冈都亚的吸积盘与丢失的喷流

09事故是进化途中的第一步

第三部分地球大灾难

10毁灭人类文明的枯萎病

库珀的世界——只比活命好一点儿

何种灾变才是罪魁祸首

泛型枯萎病，所有生物的终极杀手

11氧气危机

可呼吸氧气的生产与破坏

海洋翻动，所有人都将死于二氧化碳中毒

12星际旅行,寻求地外生命支持

最近恒星离我们有多远？

21世纪技术条件下的旅行时间

未来的技术

热核聚变推进系统的实现时间表——22世纪晚期？

激光束与光帆技术的实现时间表——22世纪？

双黑洞的引力弹弓

第四部分虫洞，超太空跳跃的桥梁

13虫洞，危险与希望的并存体

苹果，虫洞之名的灵感源

福拉姆虫洞，最早的虫洞

虫洞的塌缩

《超时空接触》，一个可穿越虫洞的疯狂构想

可穿行虫洞应该是什么样子？

虫洞是否可以像天体一样在宇宙中自然存在？

超级发达文明，可穿行虫洞的唯一希望？

一个极度未知的领域

14《星际穿越》中虫洞的可视化

虫洞的引力和时间弯曲

3大“把手”，虫洞形态各异的根源

“把手”如何影响虫洞的外观？

虫洞长短，穿越景象各异的决定者

虫洞的透镜宽度，引力透镜效应大不同

《星际穿越》中动人心魄的虫洞

穿越虫洞之旅

15引力波如何发现虫洞

LIGO发现引力波暴

当一颗中子星围绕黑洞公转时

引力波源，虫洞的另一端

诺兰缘何弃用引力波？

引力波以及探测引力波的仪器

“宇宙弯曲的一面”

原初引力波，宇宙诞生一瞥

第五部分探索黑洞卡冈都亚的周边

16米勒星球，未被吞噬的幸存者

米勒星球的运行轨道

时间变慢与潮汐力形变

空间回旋，米勒星球速度的制衡要素

米勒星球上的巨浪

米勒星球的“一生”

从米勒星球遥望卡冈都亚

17黑洞卡冈都亚振动之谜

未被罗米利展示的重要数据

共振频率，驾驭引力异常的关键

18第二选择，曼恩星球

曼恩星球，一个缺少太阳的世界

通向曼恩星球的旅程

冰云，到达曼恩星球

是谁打造了曼恩博士的地质数据

19“永恒”号的夹缝求生

潮汐力与“永恒”号的设计

曼恩星球上方轨道处的真实爆炸

第六部分极端物理

20第四维度和第五维度

作为第四维度的时间

超体：真实还是虚构？

第五维度

21预示未来人类的超体生物

二维膜与三维超体的碰撞

当五维世界的超体生物穿过我们的三维膜时

超体生物的特征和他们的引力

《星际穿越》中的超体生物

22限制引力

五维空间的引力难题

膜外维度是卷曲的吗？

膜外维度：反德西塔（AdS）弯曲

AdS三明治：超体中的充足空间

危险：三明治是不稳定的

穿越AdS层

23引力异常，墨菲口中的“幽灵”

火神星，水星轨道异常进动的幻象

“暗物质”，星系之间相互绕转轨道的异常

宇宙加速膨胀的异常

条形码式灰尘，《星际穿越》中的引力异常

24布兰德教授的方程

墨菲和教授两人的笔记以及黑板

第五维度，引力异常的来源

超体场，引力强度的控制因素

虫洞必须连通！

保护我们的宇宙不被摧毁

教授方程的终极答案

25奇点和量子引力

量子定律，一切宇宙问题的解